JP7190373B2 - ガスタービン排熱回収プラント - Google Patents

ガスタービン排熱回収プラント Download PDF

Info

Publication number
JP7190373B2
JP7190373B2 JP2019041599A JP2019041599A JP7190373B2 JP 7190373 B2 JP7190373 B2 JP 7190373B2 JP 2019041599 A JP2019041599 A JP 2019041599A JP 2019041599 A JP2019041599 A JP 2019041599A JP 7190373 B2 JP7190373 B2 JP 7190373B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat recovery
gas turbine
exhaust heat
steam
turbine exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019041599A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020143634A (ja
Inventor
英之 上地
栄作 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2019041599A priority Critical patent/JP7190373B2/ja
Priority to CN202010075980.7A priority patent/CN111663973B/zh
Priority to US16/775,559 priority patent/US11661867B2/en
Publication of JP2020143634A publication Critical patent/JP2020143634A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7190373B2 publication Critical patent/JP7190373B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/106—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with water evaporated or preheated at different pressures in exhaust boiler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/22—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbines having inter-stage steam heating
    • F01K7/223—Inter-stage moisture separation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1807—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
    • F22B1/1815—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines using the exhaust gases of gas-turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/18—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbine being of multiple-inlet-pressure type
    • F01K7/20—Control means specially adapted therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/22—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbines having inter-stage steam heating
    • F01K7/24—Control or safety means specially adapted therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/70—Application in combination with
    • F05D2220/72—Application in combination with a steam turbine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/70—Application in combination with
    • F05D2220/76—Application in combination with an electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/232—Heat transfer, e.g. cooling characterized by the cooling medium
    • F05D2260/2322—Heat transfer, e.g. cooling characterized by the cooling medium steam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/85—Starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/303—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22G—SUPERHEATING OF STEAM
    • F22G1/00—Steam superheating characterised by heating method
    • F22G1/02—Steam superheating characterised by heating method with heat supply by hot flue gases from the furnace of the steam boiler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22G—SUPERHEATING OF STEAM
    • F22G5/00—Controlling superheat temperature
    • F22G5/12—Controlling superheat temperature by attemperating the superheated steam, e.g. by injected water sprays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22G—SUPERHEATING OF STEAM
    • F22G5/00—Controlling superheat temperature
    • F22G5/20—Controlling superheat temperature by combined controlling procedures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

この発明は、ガスタービン排熱回収プラントに関する。
特許文献１には、ガスタービンと蒸気タービンとを組み合わせてガスタービンの排熱を回収するガスタービン排熱回収プラントとしてコンバインドサイクル発電設備が記載されている。このようなコンバインドサイクル発電設備では、ガスタービンから排出された排ガスは、排ガスボイラに導入される。排ガスボイラは、ガスタービンの排ガスの熱を利用して蒸気を発生させる。この蒸気は、低圧ドラム、高圧ドラム、過熱器等を経て蒸気タービンに送られる。そして、この蒸気によって蒸気タービンが回転して、この回転エネルギーが発電機によって電気エネルギーに変換される。
特開平３－０００９０８号公報
ところで近年、太陽光や風力等の再生可能エネルギーの有効利用が望まれている。このような再生可能エネルギーは、出力変動が大きい。そのため、再生可能エネルギーの出力変動に伴ってコンバインドサイクル発電設備の出力を急速に変動させて受給バランスを調整することが求められている。
しかしながら、特許文献１に記載のコンバインドサイクル発電設備は、ガスタービンの急な出力変動で生じた熱応力によって寿命消費率が高まる可能性がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、急な出力変動による熱応力を抑えて寿命消費率を低減できるガスタービン排熱回収プラントを提供するものである。
上記の課題を解決するために以下の構成を採用する。
この発明の一態様によれば、ガスタービン排熱回収プラントは、複数のガスタービン排熱回収装置と、蒸気利用設備と、装置間熱媒体供給部と、を備える。複数のガスタービン排熱回収装置は、ガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を回収して蒸気を生成する排熱回収ボイラーと、を有する。蒸気利用設備は、前記排熱回収ボイラーにより生成された蒸気を利用する。装置間熱媒体供給部は、少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置で加熱された水の一部又は生成された蒸気の一部を、他のガスタービン排熱回収装置と、前記蒸気量設備とのうち、少なくとも一方に供給可能となっている。装置間熱媒体供給部は、運転中の前記ガスタービン排熱回収装置で加熱された水又は生成された蒸気を、停止中の前記ガスタービン排熱回収装置の排熱回収ボイラーに供給する。
このように構成することで、少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置で加熱された水や生成された蒸気の一部を利用して、他のガスタービン排熱回収装置の予熱を行うことができる。したがって、他のガスタービン排熱回収装置における温度低下が抑制されるため、急な出力変動による熱応力を抑えて寿命消費率を低減できる。さらに、運転中のガスタービン排熱回収装置で加熱された水又は生成された蒸気を利用して、停止中のガスタービン排熱回収装置の排熱回収ボイラーの温度低下を抑制できる。したがって、急な出力変動による熱応力を抑えて排熱回収ボイラーにおける寿命消費率を低減できる。
この発明の一態様によれば、ガスタービン排熱回収プラントは、複数のガスタービン排熱回収装置と、蒸気利用設備と、装置間熱媒体供給部と、を備える。複数のガスタービン排熱回収装置は、ガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を回収して蒸気を生成する排熱回収ボイラーと、を有する。蒸気利用設備は、前記排熱回収ボイラーにより生成された蒸気を利用する。装置間熱媒体供給部は、少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置で加熱された水の一部又は生成された蒸気の一部を、他のガスタービン排熱回収装置と、前記蒸気量設備とのうち、少なくとも一方に供給可能となっている。装置間熱媒体供給部は、排熱回収ボイラーの有する蒸発器で加熱された水と、蒸発させた蒸気との少なくとも一方を、他のガスタービン排熱回収装置の蒸発器へ供給する。
このように構成することで、缶水を多く保有し、熱容量が大きいため、加熱に時間を要し、排ガスとの温度差が大きくなりやすい蒸発器を効果的に予熱し、熱応力を低減することができる。また、缶水温度を予め高めておくことができ、短時間で蒸気を発生させ、また、短時間で蒸気発生量を増大することが可能となる。
この発明の一態様によれば、ガスタービン排熱回収プラントは、複数のガスタービン排熱回収装置と、蒸気利用設備と、装置間熱媒体供給部と、を備える。複数のガスタービン排熱回収装置は、ガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を回収して蒸気を生成する排熱回収ボイラーと、を有する。蒸気利用設備は、前記排熱回収ボイラーにより生成された蒸気を利用する。装置間熱媒体供給部は、少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置で加熱された水の一部又は生成された蒸気の一部を、他のガスタービン排熱回収装置と、前記蒸気量設備とのうち、少なくとも一方に供給可能となっている。前記装置間熱媒体供給部は、前記複数のガスタービン排熱回収装置の蒸気系統の途中に接続されて、前記複数のガスタービン排熱回収装置の蒸気同士を混合して、各ガスタービン排熱回収装置へ再分配する混合配管を備える。
このように構成することで、一部のガスタービン出力が急変したり急速起動したりしたとしても、ガスタービン排熱回収装置の中で高温となる排ガス上流部や蒸気タービンの温度の変化が緩やかとなり、熱応力を低減できる。
この発明の一態様によれば、ガスタービン排熱回収プラントは、複数のガスタービン排熱回収装置と、蒸気利用設備と、装置間熱媒体供給部と、を備える。複数のガスタービン排熱回収装置は、ガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を回収して蒸気を生成する排熱回収ボイラーと、を有する。蒸気利用設備は、前記排熱回収ボイラーにより生成された蒸気を利用する。装置間熱媒体供給部は、少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置で加熱された水の一部又は生成された蒸気の一部を、他のガスタービン排熱回収装置と、前記蒸気量設備とのうち、少なくとも一方に供給可能となっている。ガスタービン排熱回収プラントは、ガスタービンの排ガスとは別の熱源を有する補助ボイラーを備えていてもよい。前記装置間熱媒体供給部は、前記補助ボイラーで加熱された前記水又は、前記補助ボイラーで生成された前記蒸気を、前記ガスタービン排熱回収装置に供給する。
このように構成することで、例えば、全てのガスタービンが停止した場合や、全てのガスタービンの負荷が低く十分な温度の蒸気が得られない場合であっても、補助ボイラーによってガスタービン排熱回収装置を予熱することができる。
この発明の一態様によれば、ガスタービン排熱回収プラントは、複数のガスタービン排熱回収装置と、蒸気利用設備と、装置間熱媒体供給部と、を備える。複数のガスタービン排熱回収装置は、ガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を回収して蒸気を生成する排熱回収ボイラーと、を有する。蒸気利用設備は、前記排熱回収ボイラーにより生成された蒸気を利用する。装置間熱媒体供給部は、少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置で加熱された水の一部又は生成された蒸気の一部を、他のガスタービン排熱回収装置と、前記蒸気量設備とのうち、少なくとも一方に供給可能となっている。ガスタービン排熱回収プラントは、蒸気合流配管と、制御装置とを備えていてもよい。蒸気合流配管は、前記複数のガスタービン排熱回収装置でそれぞれ生成した前記蒸気を合流させた後に前記蒸気利用設備へ導く。制御装置は、前記複数のガスタービン排熱回収装置を制御する。制御装置は、複数の前記ガスタービンの負荷上昇のタイミングが異なるように、複数の前記ガスタービンの負荷を、間隔をあけて上昇させる。
このように構成することで、蒸気利用設備へ導入される蒸気の温度が急上昇することを抑制して、蒸気利用設備の熱応力を低減できる。
この発明の一態様によれば、ガスタービン排熱回収プラントは、複数のガスタービン排熱回収装置と、蒸気利用設備と、装置間熱媒体供給部と、を備える。複数のガスタービン排熱回収装置は、ガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を回収して蒸気を生成する排熱回収ボイラーと、を有する。蒸気利用設備は、前記排熱回収ボイラーにより生成された蒸気を利用する。装置間熱媒体供給部は、少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置で加熱された水の一部又は生成された蒸気の一部を、他のガスタービン排熱回収装置と、前記蒸気量設備とのうち、少なくとも一方に供給可能となっている。ガスタービン排熱回収プラントは、複数のガスタービン排熱回収装置でそれぞれ生成した前記蒸気を合流させた後に、複数の蒸気利用設備へ分配して導く蒸気合流配管を備えている。
このように構成することで、複数の蒸気利用設備を備える場合においても、導入される蒸気の温度が急上昇することを抑制して、蒸気利用設備の熱応力を低減できる。
上記ガスタービン排熱回収プラントによれば、急な出力変動による熱応力を抑えて寿命消費率を低減可能となる。
この発明の第一実施形態における第一ガスタービン排熱回収装置の概略構成を示す図である。 この発明の第一実施形態における第二ガスタービン排熱回収装置の概略構成を示す図である。 この発明の第一実施形態における蒸気利用設備の概略構成を示す図である。 この発明の第一実施形態の第一変形例における蒸気利用設備及び装置間熱媒体供給部の図３に相当する図である。 この発明の第一実施形態の第二変形例における蒸気利用設備及び装置間熱媒体供給部の図３に相当する図である。 この発明の第二実施形態の第一ガスタービン排熱回収装置の概略構成を示す構成図である。 この発明の第二実施形態の第二ガスタービン排熱回収装置の概略構成を示す構成図である。 この発明の第二実施形態における第一変形例における装置間熱媒体供給部の蒸気の流れを示す図である。 この発明の第二実施形態における第二変形例における装置間熱媒体供給部の蒸気の流れを示す図である。 この発明の第三実施形態におけるガスタービン排熱回収プラントの図１に相当する図である。 この発明の第三実施形態におけるガスタービン排熱回収プラントの図２に相当する図である。 この発明の第四実施形態における運転中のガスタービン排熱回収プラントの概略構成を示す構成図である。 この発明の第五実施形態におけるガスタービン排熱回収プラントの概略構成を示す構成図である。 この発明の第五実施形態における蒸気混合配管の概略構成を示す図である。 この発明の第五実施形態の変形例における複数のガスタービンの起動タイミングを示すグラフである。 この発明の第五実施形態の変形例における複数のガスタービンの昇負荷タイミングを示すグラフである。 この発明の第六実施形態におけるガスタービン排熱回収プラントの補助ボイラーの概略構成を示す図である。 この発明の第六実施形態における蒸気利用設備の図３に相当する図である。 この発明の第七実施形態における蒸気利用設備の図４、図５に相当する図である。 この発明の実施形態のその他の変形例における蒸発器を示す図である。 この発明の第七実施形態における蒸気利用設備の概略構成、及びガスタービン排熱回収プラントと蒸気利用設備との間の蒸気の流れを示す図である。 この発明の実施形態の他の態様における複数のガスタービンの起動タイミングを示すグラフである。 この発明の実施形態の他の態様における複数のガスタービンの昇負荷タイミングを示すグラフである。
（第一実施形態）
次に、この発明の第一実施形態におけるガスタービン排熱回収プラントを図面に基づき説明する。
図１は、この発明の第一実施形態における第一ガスタービン排熱回収装置の概略構成を示す図である。図２は、この発明の第一実施形態における第二ガスタービン排熱回収装置の概略構成を示す図である。図３は、この発明の第一実施形態における蒸気利用設備の概略構成を示す図である。なお、図中、破線で示す配管は、蒸気や水が流通していない状態の配管を示し、実線で示す配管は、蒸気や水が流通している状態の配管を示している（以下、他の実施形態も同様）。また、白抜きのバルブは開状態であることを、黒塗りのバルブは閉状態であることを示している。
図１から図３に示すように、ガスタービン排熱回収プラント５００Ａは、ガスタービンと蒸気タービンとを備えるいわゆるコンバインドサイクルプラントと称されるプラントである。ガスタービン排熱回収プラント５００Ａは、ガスタービンの排ガスから熱エネルギーを回収して蒸気を発生させ、この発生させた蒸気を利用して発電機等を駆動する。
第一実施形態におけるガスタービン排熱回収プラント５００Ａは、二つのガスタービン排熱回収装置（以下、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａ、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂと称する）と、蒸気利用設備５０３（図３参照）と、装置間熱媒体供給部５０４と、をそれぞれ備えている。なお、以下の説明において、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａと第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂとを区別する必要が無い場合に、単に「ガスタービン排熱回収装置５０１」と称する場合がある。
図１に示すように、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａは、ガスタービン１０と、排熱回収ボイラー２０と、を備えている。図２に示す第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂは、基本的に第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａと同じ構成であり、ガスタービン１０と、排熱回収ボイラー２０と、を備えている。この第一実施形態では、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａが運転中であり、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂが停止中である。以下の説明では、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａと第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂとにおいて共通する構成には同一符号を付し、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａについてのみ詳細に説明する。
ガスタービン１０は、空気を圧縮する空気圧縮機１２と、空気圧縮機１２で圧縮された空気中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器１３と、高温高圧の燃焼ガスにより駆動するタービン１４と、を備えている。タービン１４のタービンローターと空気圧縮機１２の圧縮機ローターとは、相互に連結されて、ガスタービンローター１５を成している。このガスタービンローター１５には、例えば、発電機ＧＥＮが接続されている。タービン１４から排気された排ガスＥＧは、排熱回収ボイラー２０に供給される。
排熱回収ボイラー２０は、ガスタービン１０から排出された排ガスＥＧの熱エネルギーを利用して蒸気を生成する。この排熱回収ボイラー２０は、低圧節炭器（ECO－LP）２１、低圧蒸発器２２、中圧ポンプ２４、高圧ポンプ２３、第一高圧節炭器（ECO－HP1）２５、中圧節炭器（ECO－IP）３５、中圧蒸発器３６、中圧過熱器（SH1－IP）３８、低圧過熱器（SH1－LP）３７、第二高圧節炭器（ECO－HP2）２５ｉ、高圧蒸発器２６、第一高圧過熱器（SH1－HP）２７、第一再熱器（RH1）３１ｉ、第二高圧過熱器（SH2－HP）２８、第二再熱器（RH2）３２ｉを有している。
低圧節炭器（ECO－LP）２１は、蒸気利用設備５０３の復水器（後述する）から供給される水を加熱する。
低圧蒸発器２２は、低圧節炭器２１で加熱された水を蒸気にする。この実施形態で例示する低圧蒸発器２２は、上部にタンクが配置された自然循環ボイラーである（以下、中圧蒸発器３６及び高圧蒸発器２６も同様）。
中圧ポンプ２４は、低圧節炭器２１で加熱された水を昇圧して中圧節炭器３５に供給する。
中圧節炭器（ECO－IP）３５は、中圧ポンプ２４で昇圧された水を加熱する。
中圧蒸発器３６は、中圧節炭器３５で加熱された水をさらに加熱して蒸気にする。
高圧ポンプ２３は、低圧節炭器２１で加熱された水を昇圧して第一高圧節炭器２５に供給する。
第一高圧節炭器（ECO－HP1）２５は、高圧ポンプ２３で昇圧された水を加熱する。
第二高圧節炭器（ECO－HP2）２５ｉは、第一高圧節炭器２５で加熱された高圧水を更に加熱する。
高圧蒸発器２６は、第二高圧節炭器２５ｉで加熱された高圧水を加熱して蒸気にする。
第一高圧過熱器（SH1－HP）２７は、高圧蒸発器２６で生成した蒸気を過熱する。なお、高圧蒸発器２６は、排熱回収ボイラー２０が有する複数の蒸発器、即ち、低圧蒸発器２２、中圧蒸発器３６、高圧蒸発器２６のうち、最も圧力の高い蒸発器である。
第二高圧過熱器（SH2－HP）２８は、第一高圧過熱器２７で過熱した蒸気を更に過熱する。この第二高圧過熱器２８により過熱された蒸気は、蒸気利用設備５０３の高圧蒸気タービン４１に供給される。第一高圧過熱器２７と第二高圧過熱器２８とを繋ぐ配管８４には、蒸気の温度を減温させる第一減温器６７が設けられている。この第一減温器６７は、水スプレー等を用いて蒸気温度を減温させて、蒸気の過熱度が一定となるように設定されている。
第一再熱器（RH1）３１ｉは、蒸気利用設備５０３の高圧蒸気タービン４１から排出された蒸気を過熱する。
第二再熱器（RH2）３２ｉは、第一再熱器３１ｉで過熱された蒸気をさらに過熱する。この第二再熱器３２ｉにより過熱された蒸気は、蒸気利用設備５０３の中圧蒸気タービン４２に供給される。第一再熱器３１ｉと第二再熱器３２ｉとを繋ぐ配管８５には、第二減温器６８が設けられている。この第二減温器６８によって、上記第一減温器６７と同様に、蒸気の過熱度が一定となるように設定されている。
ここで、排熱回収ボイラー２０中の排ガスＥＧが流れる方向で、ガスタービン１０に近い側を上流側、その反対の煙突３９に近い側を下流側とする。排熱回収ボイラー２０の内部には、下流から上流に向かって、低圧節炭器２１、低圧蒸発器２２、低圧過熱器３７、第一高圧節炭器２５（及び中圧節炭器３５）、中圧蒸発器３６、中圧過熱器３８、第二高圧節炭器２５ｉ、高圧蒸発器２６、第一高圧過熱器２７、第一再熱器３１ｉ、第二高圧過熱器２８、第二再熱器３２ｉの順序で配置されている。なお、この第一実施形態の排熱回収ボイラー２０では、排ガスＥＧの流れる方向で、第一高圧節炭器２５の位置と中圧節炭器３５の位置とは同一になっている。
図３に示すように、蒸気利用設備５０３は、高圧蒸気タービン４１、中圧蒸気タービン４２、低圧蒸気タービン４３、復水器５１、及び給水ポンプ５３を備えている。
高圧蒸気タービン４１、中圧蒸気タービン４２及び低圧蒸気タービン４３は、排熱回収ボイラー２０で発生した蒸気を利用してそれぞれ駆動する。この第一実施形態で例示する蒸気利用設備５０３の高圧蒸気タービン４１のタービンローター、中圧蒸気タービン４２のタービンローター、及び低圧蒸気タービン４３のタービンローターは、相互に連結されて、一つのタービンローターＲを成している。このタービンローターＲは、発電機６１に接続されている。
高圧蒸気タービン４１は、排熱回収ボイラー２０の第二高圧過熱器２８により過熱された蒸気によって駆動する。中圧蒸気タービン４２は、第二再熱器３２ｉにより過熱された蒸気によって駆動する。低圧蒸気タービン４３は、低圧過熱器３７により過熱された蒸気及び中圧蒸気タービン４２から排出された蒸気によって駆動する。
復水器５１は、低圧蒸気タービン４３から排出された蒸気を水に戻す。また、復水器５１は、後述する停止中のガスタービン排熱回収装置５０１で予熱に利用された蒸気を水に戻す。
給水ポンプ５３は、復水器５１中の水を排熱回収ボイラー２０に戻す。具体的には、給水ポンプ５３は、復水器５１中の水を低圧節炭器２１に戻す。
図１から図３に示すように、装置間熱媒体供給部５０４は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａと、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂとのうち、一方で生成された蒸気の一部を、他方に供給可能に構成されている。この第一実施形態の装置間熱媒体供給部５０４は、運転中である第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａで生成された蒸気の一部を、停止中である第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂに供給可能とされている。
また、この第一実施形態で例示する装置間熱媒体供給部５０４は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａで生成された蒸気の一部を、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの排熱回収ボイラー２０へ供給可能とされている。
装置間熱媒体供給部５０４は、第一供給部７０と、第二供給部７１と、第三供給部７２と、復水戻し部７３と、を備えている。
第一供給部７０は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二高圧過熱器２８及び第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二高圧過熱器２８で過熱された蒸気をそれぞれ高圧蒸気タービン４１へ供給可能であるとともに、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二高圧過熱器２８と、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二高圧過熱器２８との間で、相互に蒸気を供給可能とされている。
第一供給部７０は、第一高圧配管７４と、第二高圧配管７５と、高圧入口配管７６と、バルブ７７と、バルブ７８と、出口配管７９と、第一戻り配管８０と、第二戻り配管８１と、バルブ８２と、バルブ８３と、分岐配管６２と、バルブ６３と、バルブ６４と、を備えている。
第一高圧配管７４は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二高圧過熱器２８と高圧入口配管７６とを接続している。
第二高圧配管７５は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二高圧過熱器２８と高圧入口配管７６とを接続している。
高圧入口配管７６は、高圧蒸気タービン４１の蒸気入口と第一高圧配管７４及び第二高圧配管７５とをそれぞれ接続している。
バルブ７７は、第一高圧配管７４に取り付けられて、第一高圧配管７４の内部流路を開閉する。
バルブ７８は、第二高圧配管７５に取り付けられて、第二高圧配管７５の内部流路を開閉する。
出口配管７９は、高圧蒸気タービン４１の蒸気出口と、第一戻り配管８０及び第二戻り配管８１とを接続している。
第一戻り配管８０は、出口配管７９と第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第一再熱器３１ｉとを接続している。
第二戻り配管８１は、出口配管７９と第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第一再熱器３１ｉとを接続している。
バルブ８２は、第一戻り配管８０に取り付けられて、第一戻り配管８０の内部流路を開閉する。
バルブ８３は、第二戻り配管８１に取り付けられて、第二戻り配管８１の内部流路を開閉する。
分岐配管６２は、高圧蒸発器２６のドラムと第一高圧過熱器２７とを接続する配管６５から分岐して、高圧蒸発器２６の下部に接続されている。
バルブ６３は、分岐配管６２に取り付けられて、分岐配管６２の内部流路を開閉する。
バルブ６４は、配管６５に取り付けられている。バルブ６４は、配管６５のうち、配管６２が分岐する位置よりも高圧蒸発器２６に近い側に配置されている。
この第一実施形態では、バルブ７７、バルブ７８は、開放状態とされる。これにより、運転中の第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二高圧過熱器２８により過熱された蒸気は、第一高圧配管７４を介して高圧入口配管７６に流入する（図１、図３のＣ１参照）。そして、高圧入口配管７６に流入した蒸気の一部は、第二高圧配管７５へ分流される（図３のＣ２参照）。高圧入口配管７６へ流入した蒸気の残部は、高圧蒸気タービン４１へ流入する。
第二高圧配管７５へ分流した蒸気は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二高圧過熱器２８に流入する。さらに、蒸気は、第二高圧過熱器２８から配管８４を介して第一高圧過熱器２７に流入する。これにより、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二高圧過熱器２８と第一高圧過熱器２７とが、蒸気により予熱される。
また、第一実施形態では、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂのバルブ６３は開放状態とされ、バルブ６４は閉塞状態とされる。なお、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａでは、バルブ６３が閉塞状態とされ、バルブ６４が開放状態とされる。これにより、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第一高圧過熱器２７から高圧蒸発器２６の下部へ配管６５、６２を介して蒸気が供給される。そのため、停止中の高圧蒸発器２６と蒸気により予熱される。
さらに、第一実施形態では、バルブ８２は開放状態とされ、バルブ８３は閉塞状態とされる。高圧蒸気タービン４１から排出された蒸気は、第二戻り配管８１には流入せずに、第一戻り配管８０に流入し（図１、図３のＤ１参照）、運転中である第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第一再熱器３１ｉに流入して過熱される。また、第一再熱器３１ｉで過熱された蒸気は、配管８５を介して第二再熱器３２ｉに流入して再度過熱される。
第二供給部７１は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二再熱器３２ｉ及び第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二再熱器３２ｉで過熱された蒸気をそれぞれ中圧蒸気タービン４２へ供給可能であるとともに、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二再熱器３２ｉと、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二再熱器３２ｉとの間で、相互に蒸気を供給可能とされている。
第二供給部７１は、第一中圧配管８７と、第二中圧配管８８と、中圧入口配管８９と、バルブ９０と、バルブ９１と、配管９２と、バルブ９３と、配管９４と、バルブ９５と、バルブ９７と、を備えている。
第一中圧配管８７は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二再熱器３２ｉと中圧入口配管８９とを接続している。
第二中圧配管８８は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二再熱器３２ｉと中圧入口配管８９とを接続している。
中圧入口配管８９は、中圧蒸気タービン４２の蒸気入口と第一中圧配管８７及び第二中圧配管８８とをそれぞれ接続している。
バルブ９０は、第一中圧配管８７に取り付けられて、第一中圧配管８７の内部流路を開閉する。
バルブ９１は、第二中圧配管８８に取り付けられて、第二中圧配管８８の内部流路を開閉する。
配管９２は、第二戻り配管８１の途中から分岐して中圧過熱器３８に接続されている。
バルブ９３は、配管９２に取り付けられて、配管９２の内部流路を開閉する。
配管９４は、中圧蒸発器３６のドラムと中圧過熱器３８とを接続する配管９６から分岐して、中圧蒸発器３６の下部に接続されている。
バルブ９５は、配管９４に取り付けられて、配管９４の内部流路を開閉する。
バルブ９７は、配管９６に取り付けられている。バルブ９７は、配管９６のうち、配管９４が分岐する位置よりも中圧蒸発器３６に近い側に配置されている。
この第一実施形態では、バルブ９０、バルブ９１は、開放状態とされる。これにより、運転中である第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二再熱器３２ｉにより過熱された蒸気は、第一中圧配管８７を介して中圧入口配管８９に流入する（図１、図３のＥ１参照）。そして、中圧入口配管８９に流入した蒸気の一部は、第二中圧配管８８へ分流される（図３のＥ２参照）。中圧入口配管８９へ流入した蒸気の残部は、中圧蒸気タービン４２へ流入する。
第二中圧配管８８へ分流した蒸気は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二再熱器３２ｉに流入する。さらに、この蒸気は、第二再熱器３２ｉから配管８５を介して第一再熱器３１ｉに流入する。そのため、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二再熱器３２ｉと第一再熱器３１ｉとが予熱される。
さらに、第一実施形態では、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂのバルブ９３及びバルブ９５は開放状態とされ、バルブ９７は閉塞状態とされる。なお、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａでは、バルブ９５が閉塞状態とされ、バルブ９７が開放状態とされる。これにより、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第一再熱器３１ｉから中圧過熱器３８へ配管９２を介して蒸気が供給される。また、中圧過熱器３８から中圧蒸発器３６の下部へ配管９６、９４を介して蒸気が供給される。そのため、停止中の中圧過熱器３８と中圧蒸発器３６とが蒸気により予熱される。
一方で、中圧蒸気タービン４２から排出された蒸気は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの低圧過熱器３７で過熱された蒸気とともに、低圧蒸気タービン４３へ供給される。
第三供給部７２は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの低圧過熱器３７及び第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの低圧過熱器３７で過熱された蒸気をそれぞれ低圧蒸気タービン４３へ供給可能であるとともに、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの低圧過熱器３７と、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの低圧過熱器３７との間で、相互に蒸気を供給可能とされている。
第三供給部７２は、第一低圧配管４５と、第二低圧配管４６と、低圧入口配管４７と、バルブ４８と、バルブ４９と、配管５５と、バルブ５６、バルブ５８と、を備えている。
第一低圧配管４５は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの低圧過熱器３７と低圧入口配管４７とを接続している。
第二低圧配管４６は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの低圧過熱器３７と低圧入口配管４７とを接続している。
バルブ４８は、第一低圧配管４５に取り付けられて、第一低圧配管４５の内部流路を開閉する。
バルブ４９は、第二低圧配管４６に取り付けられて、第二低圧配管４６の内部流路を開閉する。
配管５５は、低圧蒸発器２２のドラムと低圧過熱器３７とを接続する配管５７から分岐して、低圧蒸発器２２の下部に接続されている。
バルブ５６は、配管５５に取り付けられ、配管５５の内部流路を開閉する。
バルブ５８は、低圧蒸発器２２のドラムと低圧過熱器３７とを接続する配管５７に取り付けられ、配管５７の内部流路を開閉する。バルブ５８は、配管５７のうち、配管５５が分岐する位置よりも低圧蒸発器２２に近い側に配置されている。
この第一実施形態では、バルブ４９、バルブ５０は、開放状態とされる。さらに、第一実施形態では、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂのバルブ５６は開放状態とされ、バルブ５８は閉塞状態とされる。なお、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａのバルブ５６は閉塞状態とされ、バルブ５８は開放状態とされる。これにより、運転中である第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの低圧過熱器３７により過熱された蒸気は、第一低圧配管４５を介して低圧入口配管４７に流入する（図１、図３のＢ１参照）。そして、低圧入口配管４７に流入した蒸気の一部は、第二低圧配管４６へ分流される（図３のＢ２参照）。低圧入口配管４７へ流入した蒸気の残部は、中圧蒸気タービン４２から排出された蒸気と合流した後、低圧蒸気タービン４３へ流入する。
第二低圧配管４６へ分流した蒸気は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの低圧過熱器３７に供給される。さらに、低圧過熱器３７から低圧蒸発器２２の下部へ配管５７、５５を介して蒸気が供給される。そのため、停止中の低圧過熱器３７と低圧蒸発器２２とが蒸気により予熱される。
復水戻し部７３は、予熱に利用された蒸気をそれぞれ復水器５１へ戻す。第一実施形態では、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの高圧蒸発器２６、中圧蒸発器３６、及び低圧蒸発器２２の各ドラムから復水器５１へ蒸気を供給可能とされている。なお、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａが停止し、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂが運転中となった場合のために、復水戻し部７３は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの高圧蒸発器２６、中圧蒸発器３６、及び低圧蒸発器２２の各ドラムから復水器５１へ蒸気を供給可能とされている。
復水戻し部７３は、第一高圧戻し配管１０１と、第二高圧戻し配管１０２と、第一中圧戻し配管１０３と、第二中圧戻し配管１０４と、第一低圧戻し配管１０５と、第二低圧戻し配管１０６と、バルブ１０７～１１２と、を備えている。
第一高圧戻し配管１０１は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの高圧蒸発器２６のドラムと、復水器５１とを接続している。第一高圧戻し配管１０１には、その内部流路を開閉するバルブ１０７が取り付けられている。
第二高圧戻し配管１０２は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの高圧蒸発器２６のドラムと、復水器５１とを接続している。第二高圧戻し配管１０２には、その内部流路を開閉するバルブ１０８が取り付けられている。
第一中圧戻し配管１０３は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの中圧蒸発器３６のドラムと、復水器５１とを接続している。第一中圧戻し配管１０３には、その内部流路を開閉するバルブ１０９が取り付けられている。
第二中圧戻し配管１０４は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの中圧蒸発器３６のドラムと、復水器５１とを接続している。第二中圧戻し配管１０４には、その内部流路を開閉するバルブ１１０が取り付けられている。
第一低圧戻し配管１０５は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの低圧蒸発器２２のドラムと、復水器５１とを接続している。第一低圧戻し配管１０５には、その内部流路を開閉するバルブ１１１が取り付けられている。
第二低圧戻し配管１０６は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの低圧蒸発器２２のドラムと、復水器５１とを接続している。第二低圧戻し配管１０６には、その内部流路を開閉するバルブ１１２が取り付けられている。
この第一実施形態では、運転中である第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａと復水器５１との間に配置されるバルブ１０７，１０９，１１１は閉塞状態とされ、停止中である第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂと復水器５１との間に配置されるバルブ１０８，１１０，１１２は開放状態とされる。このようにすることで、復水戻し部７３によって、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの予熱に利用された蒸気が、復水器５１に戻される。
なお、復水器５１と低圧節炭器２１とを接続する配管１１５には、バルブ１１６が設けられている。第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａのバルブ１１６は開放状態とされ、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂのバルブ１１６は閉塞状態とされる。これにより、復水器５１で凝縮させた水は、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの低圧節炭器２１には供給されずに（図３のＡ２参照）、運転中の第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの低圧節炭器２１（図３のＡ１参照）にのみ供給される。
上述した第一実施形態によれば、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａで生成された蒸気の一部を利用して、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの予熱を行うことができる。したがって、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂにおける温度低下が抑制されるため、急な出力変動による熱応力を抑えて寿命消費率を低減できる。
また、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの排熱回収ボイラー２０を予熱することができるため、排熱回収ボイラー２０における熱応力を低減できる。
さらに、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの排熱回収ボイラー２０の温度低下を抑制できるため、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂを起動して出力上昇させるような場合であっても熱応力を低減することができる。
また、運転中の第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの排熱回収ボイラー２０の有する高圧蒸発器２６、中圧蒸発器３６、低圧蒸発器２２で蒸発させた蒸気を、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの排熱回収ボイラー２０のそれぞれ高圧蒸発器２６、中圧蒸発器３６、低圧蒸発器２２へ供給して、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの各蒸発器を予熱することができる。そのため、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂにおいて、缶水を多く保有し、熱容量が大きいため、加熱に時間を要し、排ガスとの温度差が大きくなりやすい蒸発器を効果的に予熱し、熱応力を低減することができる。また、缶水温度を予め高めておくことができ、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂを起動する際に、短時間で蒸気を発生させ、また、短時間で蒸気発生量を増大することが可能となる。
また、運転中の第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａで生成された蒸気を、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの排熱回収ボイラー２０の各過熱器、各再熱器を経由して、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの排熱回収ボイラー２０の各蒸発器に供給することができる。従って、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの排熱回収ボイラー２０で、運転中には気相の蒸気が流れる各過熱器、各再熱器を停止中でも予熱して蒸気の凝縮を防止することができ、凝縮水による配管の閉塞等の不具合や水の凝縮、再蒸発による温度変化による熱応力の発生を防止することができる。また、運転中には排熱回収ボイラー内で特に高温となり、起動時や負荷上昇時に大きな熱応力が発生しやすい、過熱器、再熱器を停止中に予熱することで、効果的に熱応力を低減することができる。
また、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの有する蒸発器のうち、最も圧力が高い高圧蒸発器２６で生成した蒸気を用いて、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの有する蒸発器のうち、最も圧力が高い高圧蒸発器２６を予熱できる。そのため、最も高い飽和温度で蒸気を発生させるため、最も高温の排ガスに晒される高圧蒸発器２６の温度低下を抑制して、最も高温の排ガスに晒される高圧蒸発器２６の熱応力を低減できる。また、高温高圧の蒸気を用いて予熱することができるため、例えば、ガスタービン１０の急速起動時の熱応力を効果的に低減できるとともに、蒸気利用設備５０３の出力を短時間で立ち上げることができる。
さらに、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第一再熱器３１ｉ及び第二再熱器３２ｉで再熱された高温の蒸気を用いて第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第一再熱器３１ｉ及び第二再熱器３２ｉを予熱することができる。そのため、例えば、ガスタービンの急速起動時の熱応力を効果的に低減できるとともに、蒸気利用設備５０３の蒸気タービン出力を短時間で立ち上げることができる。
（第一実施形態の第一変形例）
上述した第一実施形態では、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａと第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂとの二つのガスタービン排熱回収装置５０１を有する場合について説明したが、ガスタービン排熱回収装置５０１は二つに限られない。例えば、三つ以上のガスタービン排熱回収装置５０１で生成した蒸気により蒸気利用設備５０３を駆動してもよい。第一実施形態の第一変形例の説明では、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して重複説明を省略する。
図４は、この発明の第一実施形態の第一変形例における蒸気利用設備及び装置間熱媒体供給部の図３に相当する図である。
図４に示すように、この第一実施形態の第一変形例のガスタービン排熱回収プラント５００Ｂは、上述した第一実施形態の第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａと、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂと、に加えて、二つのガスタービン排熱回収装置５０１（図示せず）を備えている。これら二つのガスタービン排熱回収装置５０１（以下、第三ガスタービン排熱回収装置、第四ガスタービン排熱回収装置と称す）は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａ及び第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂと基本的に同じ構成である。この第一実施形態の第一変形例では、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａと第三ガスタービン排熱回収装置とが運転中であり、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂと、第四ガスタービン排熱回収装置とが停止中である。
装置間熱媒体供給部５０４Ｂは、第一供給部７０と、第二供給部７１と、第三供給部７２と、復水戻し部７３と、を備えている。
第一供給部７０は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａから第四ガスタービン排熱回収装置の各第二高圧過熱器２８で過熱された蒸気をそれぞれ高圧蒸気タービン４１へ供給可能になっている。第一供給部７０は、更に、運転中のガスタービン排熱回収装置である第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａ及び第三ガスタービン排熱回収装置の各第二高圧過熱器２８と、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂ及び第四ガスタービン排熱回収装置の各第二高圧過熱器２８との間で、相互に蒸気を供給可能とされている。
第一実施形態の第一変形例の第一供給部７０によれば、運転中の第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａ及び第三ガスタービン排熱回収装置の各第二高圧過熱器２８により過熱された蒸気は、第一高圧配管７４ａ，７４ｂを介して高圧入口配管７６に流入する（図４のＣ１，Ｃ３参照）。そして、高圧入口配管７６に流入した蒸気の一部は、第二高圧配管７５ａ，７５ｂへ分流される（図４のＣ２，Ｃ４参照）。これら第二高圧配管７５ａ，７５ｂへ分流された蒸気は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二高圧過熱器２８と、第三ガスタービン排熱回収装置の第二高圧過熱器２８とに供給される。高圧蒸気タービン４１から排出された蒸気は、運転中である第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａ及び第三ガスタービン排熱回収装置の第一再熱器３１ｉに戻される（図４のＤ１，Ｄ３参照）。
第二供給部７１は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａから第四ガスタービン排熱回収装置の各第二再熱器３２ｉで過熱された蒸気をそれぞれ中圧蒸気タービン４２へ供給可能であるとともに、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａ及び第三ガスタービン排熱回収装置の各第二再熱器３２ｉと、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂ及び第四ガスタービン排熱回収装置の各第二再熱器３２ｉとの間で、相互に蒸気を供給可能とされている。
この第一実施形態の第一変形例の第二供給部７１によれば、運転中の第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａ及び第三ガスタービン排熱回収装置の各第二再熱器３２ｉにより過熱された蒸気は、第一中圧配管８７ａ，８７ｂを介して中圧入口配管８９に流入する（図４のＥ１，Ｅ３参照）。そして、中圧入口配管８９に流入した蒸気の一部は、第二中圧配管８８ａ，８８ｂへ分流される（図４のＥ２，Ｅ４参照）。これら第二中圧配管８８ａ，８８ｂへ分流された蒸気は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂ及び第四ガスタービン排熱回収装置の各第二再熱器３２ｉに供給される。中圧入口配管８９へ流入した蒸気の残部は、中圧蒸気タービン４２へ流入する。
第三供給部７２は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａから第四ガスタービン排熱回収装置の各低圧過熱器３７で過熱された蒸気をそれぞれ低圧蒸気タービン４３へ供給可能であるとともに、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａ及び第三ガスタービン排熱回収装置の各低圧過熱器３７と、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂ及び第四ガスタービン排熱回収装置の各低圧過熱器３７との間で、相互に蒸気を供給可能とされている。
この第一実施形態の第一変形例の第三供給部７２によれば、運転中である第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａ及び第三ガスタービン排熱回収装置の各低圧過熱器３７により過熱された蒸気は、第一低圧配管４５ａ，４５ｂを介して低圧入口配管４７に流入する（図４のＢ１，Ｂ３参照）。そして、低圧入口配管４７に流入した蒸気の一部は、第二低圧配管４６ａ，４６ｂへ分流される（図４のＢ２，Ｂ４参照）。低圧入口配管４７へ流入した蒸気の残部は、中圧蒸気タービン４２から排出された蒸気と合流した後、低圧蒸気タービン４３へ流入する。
復水戻し部７３は、予熱に利用された蒸気を復水器５１へ戻す。すなわち、この第一実施形態の第一変形例では、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂ及び第四ガスタービン排熱回収装置の高圧蒸発器２６、中圧蒸発器３６、及び低圧蒸発器２２の各ドラムから復水器５１へ蒸気が供給される（図４のＨ２，Ｈ４，Ｇ２，Ｇ４，Ｆ２，Ｆ４参照）。そして、復水器５１で凝縮された水は、運転中である第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａ及び第三ガスタービン排熱回収装置の各低圧節炭器２１へ供給される。
（第一実施形態の第二変形例）
図５は、この発明の第一実施形態の第二変形例における蒸気利用設備及び装置間熱媒体供給部の図３に相当する図である。
なお、第一実施形態の第一変形例では、二つのガスタービン排熱回収装置５０１が運転中で、二つのガスタービン排熱回収装置５０１が停止中である場合について説明した。しかし、図５に示す第二変形例のガスタービン排熱回収プラント５００Ｃのように、複数のガスタービン排熱回収装置５０１のうち、少なくとも一つが運転中であればよい。これにより、運転中のガスタービン排熱回収装置５０１から他のガスタービン排熱回収装置５０１に予熱用の蒸気を供給することができる。また、図示は省略するが、複数のガスタービン排熱回収装置５０１において、運転中のガスタービン排熱回収装置５０１の方が停止中のガスタービン排熱回収装置５０１よりも多くてもよい。
また、第一実施形態及び各変形例で例示した運転中のガスタービン排熱回収装置５０１を停止させて、停止中のガスタービン排熱回収装置５０１を運転するようにしてもよい。また、全てのガスタービン排熱回収装置５０１が運転中の場合には、全ての排熱回収ボイラー２０から蒸気利用設備５０３へ蒸気が供給される。
（第二実施形態）
次に、この発明の第二実施形態におけるガスタービン排熱回収プラントを図面に基づき説明する。この第二実施形態のガスタービン排熱回収プラントは、複数のガスタービン排熱回収装置に対して、一つずつ蒸気利用設備を備えている点で上述した第一実施形態のガスタービン排熱回収プラントと異なる。そのため、上述した第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
図６は、この発明の第二実施形態の第一ガスタービン排熱回収装置の概略構成を示す構成図である。図７は、この発明の第二実施形態の第二ガスタービン排熱回収装置の概略構成を示す構成図である。
図６、図７に示すように、第二実施形態におけるガスタービン排熱回収プラント５００Ｄは、二つのガスタービン排熱回収装置５０１（第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａ及び第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂ）と、二つの蒸気利用設備５０３Ａ、５０３Ｂと、装置間熱媒体供給部５０４Ｄと、をそれぞれ備えている。
第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａは、ガスタービン１０Ｂと、排熱回収ボイラー２０と、を備えている。
第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂは、基本的に第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａと同じ構成とされ、ガスタービン１０Ｂと、排熱回収ボイラー２０と、を備えている。
第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａのガスタービン１０は、第一実施形態のガスタービン１０とは異なり、蒸気利用設備５０３ＡのタービンローターＲにガスタービンローター１５が接続されている。同様に、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂのガスタービンローター１５は、蒸気利用設備５０３ＢのタービンローターＲに接続されている。タービンローターＲには、発電機ＧＥＮが接続されている。
排熱回収ボイラー２０は、第一実施形態と同様に、低圧節炭器（ECO－LP）２１、低圧蒸発器２２、中圧ポンプ２４、高圧ポンプ２３、第一高圧節炭器（ECO－HP1）２５、中圧節炭器（ECO－IP）３５、中圧蒸発器３６、中圧過熱器（SH1－IP）３８、低圧過熱器（SH1－LP）３７、第二高圧節炭器（ECO－HP2）２５ｉ、高圧蒸発器２６、第一高圧過熱器（SH1－HP）２７、第一再熱器（RH1）３１ｉ、第二高圧過熱器（SH2－HP）２８、第二再熱器（RH2）３２ｉを有している。そして、排ガスＥＧの流れる方向で、下流から上流に向かって、低圧節炭器２１、低圧蒸発器２２、低圧過熱器３７、第一高圧節炭器２５（及び中圧節炭器３５）、中圧蒸発器３６、中圧過熱器３８、第二高圧節炭器２５ｉ、高圧蒸発器２６、第一高圧過熱器２７、第一再熱器３１ｉ、第二高圧過熱器２８、第二再熱器３２ｉの順序で配置されている。
蒸気利用設備５０３Ａは、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａで生成した蒸気で駆動する。
蒸気利用設備５０３Ｂは、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂで生成した蒸気で駆動する。
蒸気利用設備５０３Ａ，５０３Ｂは、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａ、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂそれぞれに一つずつ設けられている点、ガスタービンローター１５に接続されている点を除き、第一実施形態の蒸気利用設備５０３と同様の構成である。蒸気利用設備５０３Ａ，５０３Ｂは、それぞれ高圧蒸気タービン４１、中圧蒸気タービン４２、低圧蒸気タービン４３、復水器５１、及び給水ポンプ５３を備えている。
装置間熱媒体供給部５０４Ｄは、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａと、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂとの一方で過熱された蒸気の一部を、他方に供給可能に構成されている。この第一実施形態の装置間熱媒体供給部５０４は、運転中である第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａで過熱された蒸気の一部を、停止中である第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの排熱回収ボイラー２０に供給可能とされている。また、この装置間熱媒体供給部５０４Ｄは、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａで過熱された蒸気の一部を、停止中の蒸気利用設備５０３Ｂにも供給可能とされている。
装置間熱媒体供給部５０４Ｄは、第一供給部７０Ｄと、第二供給部７１Ｄと、第三供給部７２Ｄと、復水戻し部７３Ｄと、を備えている。
第一供給部７０Ｄは、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二高圧過熱器２８で過熱された蒸気を、蒸気利用設備５０３Ａの高圧蒸気タービン４１へ供給可能であるとともに、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二高圧過熱器２８で過熱された蒸気を、蒸気利用設備５０３Ｂの高圧蒸気タービン４１へ供給可能に構成されている。また、装置間熱媒体供給部５０４Ｄは、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二高圧過熱器２８と、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二高圧過熱器２８との間で、相互に蒸気を供給可能とされている。
第一供給部７０Ｄは、配管１２０，１２１と、バルブ１２２，１２３，１２４，１２５と、を備えている。
配管１２０は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二高圧過熱器２８と、蒸気利用設備５０３Ａの高圧蒸気タービン４１の蒸気入口とを接続する高圧入口配管７６から分岐している。この配管１２０に、配管１２０の内部流路を開閉するバルブ１２２が取り付けられている。
配管１２１は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二高圧過熱器２８と、蒸気利用設備５０３Ｂの高圧蒸気タービン４１の蒸気入口とを接続する高圧入口配管７６から分岐している。この配管１２１に、配管１２１の内部流路を開閉するバルブ１２３が取り付けられている。配管１２０の端部（図６のＣ１）と配管１２１の端部（図７のＣ２）とは接続されている（Ｃ１－Ｃ２）。
バルブ１２４は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二高圧過熱器２８と、蒸気利用設備５０３Ａの高圧蒸気タービン４１の蒸気入口とを接続する高圧入口配管７６に取り付けられている。具体的には、バルブ１２４は、高圧入口配管７６のうち、配管１２０が分岐する位置よりも高圧蒸気タービン４１に近い側に取り付けられている。バルブ１２４は、この高圧入口配管７６の内部流路を開閉する。
バルブ１２５は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二高圧過熱器２８と、蒸気利用設備５０３Ｂの高圧蒸気タービン４１の蒸気入口とを接続する高圧入口配管７６に取り付けられている。具体的には、バルブ１２５は、高圧入口配管７６のうち、配管１２０が分岐する位置よりも高圧蒸気タービン４１に近い側に取り付けられている。バルブ１２５は、この高圧入口配管７６の内部流路を開閉する。
この第二実施形態の第一供給部７０Ｄでは、バルブ１２２，１２３，１２４が開放状態とされ、バルブ１２５が閉塞状態とされる。これにより、運転中の第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二高圧過熱器２８により過熱された蒸気は、高圧入口配管７６に流入する。そして、高圧入口配管７６に流入した蒸気の一部は、配管１２０へ分流される。高圧入口配管７６へ流入した蒸気の残部は、高圧蒸気タービン４１へ流入する。配管１２０へ分流された蒸気は、配管１２１に流入し、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの高圧入口配管７６を介して第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二高圧過熱器２８に流入する。
さらに、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二高圧過熱器２８に流入した蒸気は、配管８４を介して第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第一高圧過熱器２７に流入する。ここで、第一実施形態と同様に、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂのバルブ６３は開放状態とされ、バルブ６４は閉塞状態とされている。これにより、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第一高圧過熱器２７から高圧蒸発器２６の下部へ配管６５、６２を介して蒸気が供給される。そのため、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二高圧過熱器２８と第一高圧過熱器２７と高圧蒸発器２６とが蒸気により予熱される。そして、予熱に利用された蒸気は、蒸気利用設備５０３Ｂの復水器５１へ至る。
第二供給部７１Ｄは、配管１２６，１２７と、バイパス配管１２８ａ，１２８ｂと、バルブ１２９，１３０，１３１，１３２と、を備えている。
配管１２６は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二再熱器３２ｉと、蒸気利用設備５０３Ａの中圧蒸気タービン４２の蒸気入口とを接続する中圧入口配管８９から分岐している。この配管１２６に、配管１２６の内部流路を開閉するバルブ１２９が取り付けられている。
配管１２７は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二再熱器３２ｉと、蒸気利用設備５０３Ｂの中圧蒸気タービン４２の蒸気入口とを接続する中圧入口配管８９から分岐している。この配管１２７に、配管１２７の内部流路を開閉するバルブ１３０が取り付けられている。配管１２６の端部（図６のＥ１）と配管１２７の端部（図７のＥ２）とは接続されている（Ｅ１－Ｅ２）。
バイパス配管１２８ａは、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの中圧入口配管８９と高圧入口配管７６とをバイパスしている。このバイパス配管１２８ａに、バイパス配管１２８ａの内部流路を開閉するバルブ１３１が取り付けられている。
バイパス配管１２８ｂは、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの中圧入口配管８９と高圧入口配管７６とをバイパスしている。このバイパス配管１２８ｂに、バイパス配管１２８ｂの内部流路を開閉するバルブ１３２が取り付けられている。
この第二実施形態では、バルブ１２９，１３０，１３２が開放状態とされ、バルブ１３１が閉塞状態とされる。これにより、運転中である第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二再熱器３２ｉにより過熱された蒸気は、中圧入口配管８９から配管１２６に分流し、配管１２７に流入する（図６のＥ１から図７のＥ２）。すなわち、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの中圧入口配管８９に流入した蒸気の一部は、配管１２６へ分流され、中圧入口配管８９へ流入した蒸気の残部は、中圧蒸気タービン４２へ流入する。
配管１２７へ流入した蒸気は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの中圧入口配管８９に流入する。この中圧入口配管８９に流入した蒸気は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二再熱器３２ｉと蒸気利用設備５０３Ｂの中圧蒸気タービン４２とにそれぞれ分かれて流入する。第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二再熱器３２ｉに流入した蒸気は、第一再熱器３１ｉに流入する。そのため、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第二再熱器３２ｉ、第一再熱器３１ｉが予熱される。
また、第一実施形態と同様に、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂのバルブ９３及びバルブ９５は開放状態とされ、バルブ９７は閉塞状態とされる。これにより、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第一再熱器３１ｉから中圧過熱器３８へ配管９２を介して蒸気が供給される。さらに、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの中圧過熱器３８から中圧蒸発器３６の下部へ配管９６、９４を介して蒸気が供給される。そのため、停止中の中圧過熱器３８と中圧蒸発器３６とが予熱される。中圧蒸発器３６から排出された蒸気は、復水戻し部７３Ｄを経由して復水器５１へ至る。
また、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａのバルブ１３１が閉塞状態とされ、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂのバルブ１３２が開放状態とされる。これにより、配管１２７を介して中圧入口配管８９へ流入した蒸気は、バイパス配管１２８ｂを介して高圧入口配管７６へ流入し、高圧蒸気タービン４１へ至る。そのため、停止中の高圧蒸気タービン４１が予熱される。高圧蒸気タービン４１から排出された蒸気は、第一再熱器３１ｉから排出された蒸気と合流して配管９２に流入する。
一方で、蒸気利用設備５０３Ｂの中圧蒸気タービン４２から排出された蒸気は、低圧蒸気タービン４３へ流入した後、復水器５１に至る。第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの中圧蒸気タービン４２や低圧蒸気タービン４３は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａから流入する蒸気では駆動されず、この流入する蒸気によって停止中の中圧蒸気タービン４２と低圧蒸気タービン４３とが予熱されるだけである。
第三供給部７２Ｄは、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの低圧過熱器３７で過熱された蒸気を蒸気利用設備５０３Ａの低圧蒸気タービン４３へ供給可能であるとともに、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの低圧過熱器３７で過熱された蒸気を蒸気利用設備５０３Ｂの低圧蒸気タービン４３へ供給可能とされている。また、第三供給部７２Ｄは、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの低圧過熱器３７と、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの低圧過熱器３７との間で、相互に蒸気を供給可能とされている。
第三供給部７２Ｄは、配管１３３，１３４と、バルブ１３５，１３６と、を備えている。
配管１３３は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの低圧過熱器３７と蒸気利用設備５０３Ａの低圧蒸気タービン４３とを接続する低圧入口配管４７から分岐している。この配管１３３の途中に、配管１３３の内部流路を開閉するバルブ１３５が取り付けられている。
配管１３４は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの低圧過熱器３７と蒸気利用設備５０３Ｂの低圧蒸気タービン４３とを接続する低圧入口配管４７から分岐している。この配管１３４の途中に、配管１３４の内部流路を開閉するバルブ１３６が取り付けられている。配管１３３の端部（図６のＢ１）と配管１３４の端部（図７のＢ２）とは接続されている（Ｂ１－Ｂ２）。
この第二実施形態では、バルブ１３５，１３６が開放状態とされる。これにより、運転中の第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの低圧過熱器３７により過熱された蒸気の一部は、低圧入口配管４７を介して配管１３３に分流される。低圧入口配管４７へ流入した蒸気の残部は、低圧蒸気タービン４３へ流入する。配管１３３へ分流されて配管１３４に流入した蒸気は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの低圧入口配管４７に流入する。そして、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの低圧入口配管４７へ流入した蒸気の一部は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの低圧過熱器３７に流入する。
一方で、配管１３４を介して第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの低圧入口配管４７へ流入した蒸気の残部は、蒸気利用設備５０３Ｂの低圧蒸気タービン４３へ流入する。そのため、停止中の低圧蒸気タービン４３が予熱される。低圧蒸気タービン４３から排出された蒸気は復水器５１へ至る。
復水戻し部７３Ｄは、予熱に利用された蒸気を復水器５１へ戻す。この第二実施形態では、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの高圧蒸発器２６、中圧蒸発器３６、及び低圧蒸発器２２の各ドラムから復水器５１へ蒸気を供給可能とされている。なお、第一実施形態と同様に、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａが停止し、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂが運転中となった場合のために、復水戻し部７３は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂと同様に、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの高圧蒸発器２６、中圧蒸発器３６、及び低圧蒸発器２２の各ドラムから復水器５１へ蒸気を供給可能に構成されている。
復水戻し部７３Ｄは、第一実施形態の復水戻し部７３と同様に、第一高圧戻し配管１０１と、第二高圧戻し配管１０２と、第一中圧戻し配管１０３と、第二中圧戻し配管１０４と、第一低圧戻し配管１０５と、第二低圧戻し配管１０６と、バルブ１０７～１１２と、を備えている。この第三実施形態では、停止中である第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂに接続された第二高圧戻し配管１０２と、第二中圧戻し配管１０４と、第二低圧戻し配管１０６と、に取り付けられたバルブ１０８，１１０，１１２が開放状態とされ、運転中である第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａに接続された第一高圧戻し配管１０１と、第一中圧戻し配管１０３と、第一低圧戻し配管１０５と、に取り付けられたバルブ１０７，１０９，１１１が閉塞状態とされる。これにより、復水戻し部７３Ｄによって、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの予熱に利用された蒸気が復水器５１に戻される。
したがって、上述した第二実施形態によれば、複数の蒸気利用設備５０３Ａ，５０３Ｂを備える場合に、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂに加えて、停止中の蒸気利用設備５０３Ｂも予熱することができる。そのため、停止中の蒸気利用設備５０３Ｂを起動する等、急な出力変動が生じる場合であっても、熱応力を抑えて蒸気利用設備５０３Ｂの寿命消費率を低減できる。
（第二実施形態の第一変形例、第二変形例）
上述した第二実施形態では、ガスタービンと、ガスタービン排熱回収装置と、蒸気利用設備とからなる系列が、二系列設けられている場合を一例に説明した。しかし、系列数は二系列に限られず、三系列以上であってもよい。
図８は、この発明の第二実施形態における第一変形例における装置間熱媒体供給部の蒸気の流れを示す図である。図９は、この発明の第二実施形態における第二変形例における装置間熱媒体供給部の蒸気の流れを示す図である。
第二実施形態の第一変形例と第二変形例とでは、それぞれ四系列ずつ備える場合を示している。つまり、第二実施形態に対して二系列を追加したものである。
図８に示す第一変形例の装置間熱媒体供給部５０４Ｅでは、第一供給部７０ＥのＥ１，Ｅ３は、それぞれ運転中の異なる二系列から供給される蒸気の流れを意味し、Ｅ２，Ｅ４は、それぞれ停止中の異なる二系列へ向かうそれぞれの蒸気の流れを意味している。Ｅ１，Ｅ２については、第二実施形態と同一である（以下、Ｃ１，Ｃ２とＢ１，Ｂ２も同様）。
第二供給部７１ＥのＣ１，Ｃ３は、それぞれ運転中の異なる二系列から供給される蒸気の流れを意味し、Ｃ２，Ｃ４は、それぞれ停止中の異なる二系列へ向かう蒸気の流れを意味している。第三供給部７２ＥのＢ１，Ｂ２は、それぞれ運転中の異なる二系列から供給される蒸気の流れを意味し、Ｂ２，Ｂ４は、それぞれ停止中の異なる二系列へ向かう蒸気の流れを意味している。つまり、この第二実施形態の第一変形例では、運転中の二系列の蒸気が、停止中の二系列に供給されて予熱に利用される。
これに対して、図９に示す第二変形例の装置間熱媒体供給部５０４Ｆの第一供給部７０Ｅでは、Ｅ１のみが運転中であり、Ｅ２～Ｅ４は、停止中である。同様に第二供給部７１Ｆでは、Ｃ１のみが運転中であり、Ｃ２～Ｃ４は、停止中である。さらに、第三供給部７２Ｆでは、Ｂ１のみが運転中でありＢ２～Ｂ４は、停止中である。
つまり、この第二実施形態の第二変形例では、運転中の一系列の蒸気が、停止中の三系列に分配供給されて予熱に利用される。
なお、図８、図９は一例であって、系列数は、適宜変更してもよい。
（第三実施形態）
次に、この発明の第三実施形態におけるガスタービン排熱回収プラントを図面に基づき説明する。この第三実施形態は、上述した第一実施形態に対して、停止中のガスタービン排熱回収装置の過熱器と蒸発器との間の蒸気温度に応じた予熱の制御を行う点でのみ異なる。そのため、上述した第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
図１０は、この発明の第三実施形態におけるガスタービン排熱回収プラントの図１に相当する図である。図１１は、この発明の第三実施形態におけるガスタービン排熱回収プラントの図２に相当する図である。
図１０、図１１に示すように、第三実施形態のガスタービン排熱回収プラント５００Ｅは、第一実施形態のガスタービン排熱回収プラント５００Ａの構成に加え、複数の温度センサーＳ１～Ｓ４と、制御装置１５０（図１１参照）と、を備えている。なお、この第三実施形態の蒸気利用設備は、第一実施形態の蒸気利用設備５０３（図３参照）と同様の構成であるため図示を省略する。
温度センサーＳ１は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第一高圧過熱器２７と高圧蒸発器２６との間の配管６５に取り付けられている。温度センサーＳ１は、この第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの配管６５の内部を流れる蒸気温度を検出し、この検出結果を制御装置１５０へ向けて出力する。
温度センサーＳ２は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの中圧過熱器３８と中圧蒸発器３６との間の配管９６に取り付けられている。温度センサーＳ２は、この第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの配管９６の内部を流れる蒸気温度を検出し、この検出結果を制御装置１５０へ向けて出力する。
温度センサーＳ３は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの第一高圧過熱器２７と高圧蒸発器２６との間の配管６５に取り付けられている。温度センサーＳ３は、この第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの配管６５の内部（当該部）を流れる蒸気温度を検出し、この検出結果を制御装置１５０へ向けて出力する。
温度センサーＳ４は、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの中圧過熱器３８と中圧蒸発器３６との間の配管９６に取り付けられている。温度センサーＳ２は、この第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの配管９６の内部（当該部）を流れる蒸気温度を検出し、この検出結果を制御装置１５０へ向けて出力する。
制御装置１５０は、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａと第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの制御を行う。制御装置１５０は、停止中のガスタービン排熱回収装置５０１、すなわちこの第三実施形態では第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの温度センサーＳ３，Ｓ４の検出結果に基づいて、第一減温器６７及び第二減温器６８の制御を行う。具体的には、制御装置１５０では、温度センサーＳ３で検出された蒸気温度が、過熱度（蒸気温度と飽和温度の差）一定（０よりも大きな値であり、例えば、１０℃程度）となるように設定されている。例えば、第一減温器６７及び第二減温器６８としては、水スプレー等により蒸気の減温量を調整可能なものを用いることができる。ここで、第一減温器６７及び第二減温器６８に代えて蒸気流量を調整可能な電磁弁等を用いてもよい。蒸気流量を減少させることで、流入する熱エネルギーを減少させることができるので、減温量を増加させるのと同様の効果が得られる。なお、温度センサーＳ１～Ｓ４と同一の箇所に圧力センサーを備えると、検出した蒸気の圧力を元に飽和温度を得ることができ、過熱度を容易に計算することができる。
したがって、第三実施形態によれば、停止中のガスタービン排熱回収装置５０１に流入する蒸気温度が変動して、停止中のガスタービン排熱回収装置５０１の高圧蒸発器２６や中圧蒸発器３６に流入する蒸気温度が高くなりすぎることを抑制できる。そのため、高圧蒸発器２６や中圧蒸発器３６の熱応力が高まることを抑制できる。また、一定の過熱度を保つことにより、系統内の凝縮を防止することがでる。従って、凝縮によるや凝縮熱の発生や、凝縮水が再度蒸発することによる気化熱の吸収を防止し、これらにより熱応力が高まることを抑制できる。更に凝縮水による配管の閉塞を防止することができ、本発明による予熱が正常に作用しなくなることを防止することができる。
なお、第三実施形態では、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａと第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂとの二つのガスタービン排熱回収装置を有する場合について説明したが、第一実施形態や第二実施形態と同様にガスタービン排熱回収装置は二つに限られない。また、高圧蒸発器２６や中圧蒸発器３６と同様に低圧蒸発器２２に対しても蒸気温度が高くなり過ぎないように制御してもよい。
また、制御装置１５０が、運転状態を管理し、運転中、停止中のガスタービン排熱回収装置を特定し、運転中のガスタービン排熱回収装置の各バルブを、開閉状態が第三実施形態の第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａと同様となるように操作し、停止中のガスタービン排熱回収装置の各バルブを、開閉状態が第三実施形態の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂと同様となるように操作してもよい。制御装置１５０は、ガスタービン出口における排ガス温度を検出し、ガスタービン出口における排ガス温度が予め与えた閾値以上のガスタービン排熱回収装置を運転中、閾値未満のガスタービン排熱回収装置を停止中として、運転中、停止中、それぞれのガスタービン排熱回収装置を特定してもよい。さらに、制御装置１５０に、例えば、故障中、点検中等の理由で、蒸気を流さないガスタービン排熱回収装置、つまり、休転中のガスタービン排熱回収装置のリストを入力してもよい。制御装置１５０は、休転中のガスタービン排熱回収装置のリストに含まれるガスタービン排熱回収装置を上記停止中のガスタービン排熱回収装置の各バルブの操作の例によらず、当該リストに含まれるガスタービン排熱回収装置の全てのバルブを閉止するように操作することとしてもよい。
（第四実施形態）
次に、この発明の第四実施形態におけるガスタービン排熱回収プラントを図面に基づき説明する。この第四実施形態のガスタービン排熱回収プラントは、上述した第二実施形態と装置間熱媒体供給部の構成のみが異なる。そのため、上述した第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。また、この第四実施形態の説明においては、運転中のガスタービン排熱回収装置５０１のみ図示して、停止中のガスタービン排熱回収装置５０１については図示を省略する。
図１２は、この発明の第四実施形態における運転中のガスタービン排熱回収プラントの概略構成を示す構成図である。
図１２に示すように、第四実施形態のガスタービン排熱回収プラント５００Ｆは、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａと第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂ（図示せず）と、蒸気利用設備５０３Ａ，５０３Ｂ（図示せず）と、装置間熱媒体供給部５０４Ｆと、復水戻し部７３Ｆを備えている。
第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａは、運転中のガスタービン排熱回収装置５０１であり、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂ（図示せず）は、停止中のガスタービン排熱回収装置５０１である。これらガスタービン排熱回収装置５０１には、それぞれ一つずつ蒸気利用設備５０３（５０３Ａ，５０３Ｂ（図示せず））が接続されている。運転中の第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａは、生成した全ての蒸気を蒸気利用設備５０３Ａへ供給している。
装置間熱媒体供給部５０４Ｆは、ガスタービン排熱回収プラント５００Ｆの少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置５０１で昇温させた水を、他のガスタービン排熱回収装置５０１へ流入させる。この第四実施形態では、装置間熱媒体供給部５０４Ｆは、運転中の第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａで昇温させた水を、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂ（図示せず）へ流入させる。
第四実施形態の装置間熱媒体供給部５０４Ｆは、第一供給部７０Ｆと、第二供給部７１Ｆと、第三供給部７２Ｆと、を備えている。第一供給部７０Ｆは、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの高圧蒸発器２６の下部に溜まっている水の一部を、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの高圧蒸発器２６の下部（図１２のＫ参照）へ流入させる。第二供給部７１Ｆは、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの中圧蒸発器３６の下部に溜まっている水の一部を、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの中圧蒸発器３６の下部（図１２のＪ参照）へ流入させる。第三供給部７２Ｆは、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの低圧蒸発器２２の下部に溜まっている水の一部を、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの低圧蒸発器２２の下部（図１２のＬ参照）へ流入させる。ここで、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａ、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂのそれぞれにおいて、高圧蒸発器２６、中圧蒸発器３６、低圧蒸発器２２のうち、高圧蒸発器２６は最も圧力の高い蒸発器である。
復水戻し部７３Ｆは、装置間熱媒体供給部５０４Ｆを介して、停止中の第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂへ供給した水を、復水器５１に戻す。第四実施形態の復水戻し部７３Ｆは、それぞれ第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの高圧蒸発器２６、中圧蒸発器３６、低圧蒸発器２２のドラム内の水を、復水器５１へ戻す。なお、復水戻し部７３は、第一実施形態と同様に、ガスタービン排熱回収装置５０１が停止しているときにだけ機能するように、復水器５１への流路を開閉する複数のバルブ１０７～１１２を備えている。
したがって、上述した第四実施形態によれば、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａで加熱昇温された水の一部を利用して、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの予熱を行うことができる。その結果、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂにおける温度低下が抑制されるため、急な出力変動による熱応力を抑えて寿命消費率を低減できる。
さらに、第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａで加熱昇温された高温の水を第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの高圧蒸発器２６、中圧蒸発器３６、低圧蒸発器２２のそれぞれの下部に供給できる。そのため、高圧蒸発器２６、中圧蒸発器３６、低圧蒸発器２２の下部からドラムに向かって高温水が流れて予熱することができる。特に、熱容量の大きな各ドラムを保温することができる。その結果、起動時等に、短時間で蒸気利用設備５０３を起動して、迅速に出力を増大させることができる。特に、最も圧力の高い蒸発器であり、運転時には最も高い飽和温度で蒸気を発生させるため、最も高温の排ガスに晒される、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの高圧蒸発器２６に、停止中に高温の水を供給して予熱することができる。したがって、第二ガスタービン排熱回収装置５０１Ｂの高圧蒸発器２６の停止中における温度低下を抑制して、起動時に最も高温の排ガスに晒される高圧蒸発器２６の熱応力を低減できる。
また、蒸気よりも密度の高い水を予熱に用いるため、第一から第三実施形態のように蒸気を用いる場合と比較して、装置間熱媒体供給部５０４Ｆで用いる配管を小型化することができる。
なお、水を用いて予熱を行う上述した第四実施形態は、第一から第三実施形態のように蒸気を用いて予熱を行う構成と組み合わせて用いてもよい。また、第一実施形態や第二実施形態と同様にガスタービン排熱回収装置５０１は二つに限られない。また、一つの蒸気利用設備５０３に対して複数のガスタービン排熱回収装置５０１を備えるものにも適用可能である。
（第五実施形態）
次に、この発明の第五実施形態におけるガスタービン排熱回収プラントを図面に基づき説明する。この第五実施形態のガスタービン排熱回収プラントは、上述した第一実施形態のガスタービン排熱回収プラントに対して、蒸気混合配管を設けたものである。そのため、上述した第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。また、この第五実施形態の説明においては、複数のガスタービン排熱回収装置５０１は全て運転中である場合を一例に説明する。また、複数のガスタービン排熱回収装置５０１は、全て同一構成であるため、一つのガスタービン排熱回収装置５０１のみ図示し、他のガスタービン排熱回収装置５０１については、図示を省略する。
図１３は、この発明の第五実施形態におけるガスタービン排熱回収プラントの概略構成を示す構成図である。図１４は、この発明の第五実施形態における蒸気混合配管の概略構成を示す図である。
この第五実施形態におけるガスタービン排熱回収プラント５００Ｇは、図１３に示すガスタービン排熱回収装置５０１を四つ備えている。また、ガスタービン排熱回収プラント５００Ｇは、混合配管１６０を備えている。
ガスタービン排熱回収装置５０１は、ガスタービン１０と、排熱回収ボイラー２０と、を備えている。
排熱回収ボイラー２０は、第一実施形態の排熱回収ボイラーと同様の構成であり、低圧節炭器（ECO－LP）２１、低圧蒸発器２２、中圧ポンプ２４、高圧ポンプ２３、第一高圧節炭器（ECO－HP1）２５、中圧節炭器（ECO－IP）３５、中圧蒸発器３６、中圧過熱器（SH1－IP）３８、低圧過熱器（SH1－LP）３７、第二高圧節炭器（ECO－HP2）２５ｉ、高圧蒸発器２６、第一高圧過熱器（SH1－HP）２７、第一再熱器（RH1）３１ｉ、第二高圧過熱器（SH2－HP）２８、第二再熱器（RH2）３２ｉを有している。
図１４に示すように、混合配管１６０は、複数のガスタービン排熱回収装置５０１で生成した蒸気を混合して各ガスタービン排熱回収装置５０１に分配する。第五実施形態のガスタービン排熱回収プラント５００Ｇは、混合配管１６０として、第一混合配管１６０ａと第二混合配管１６０ｂとを備えている。これら第一混合配管１６０ａと、第二混合配管１６０ｂとは、それぞれ異なる箇所の蒸気を混合して分配する。
第一混合配管１６０ａは、四つのガスタービン排熱回収装置５０１の第一高圧過熱器２７で過熱させた蒸気を合流（混合）させる。なお、図１４におけるＬ１～Ｌ４は、それぞれ異なるガスタービン排熱回収装置５０１の第一高圧過熱器２７が接続されることを意味している。
さらに、第一混合配管１６０ａは、四つのガスタービン排熱回収装置５０１の第二高圧過熱器２８にそれぞれ合流（混合）された蒸気を分配する。なお、図１４におけるＭ１～Ｍ４は、それぞれ異なるガスタービン排熱回収装置５０１の第二高圧過熱器２８が接続されることを意味する。
図１４においてＬ１～Ｌ４及びＭ１～Ｍ４との文字が付されている配管には、それぞれの内部流路を開閉する開閉バルブ１６１（図１３参照）が設けられている。運転していたガスタービン排熱回収装置５０１が停止した際には、これらの開閉バルブ１６１が閉塞状態とされる。
図１３に示すように、この第五実施形態では、Ｌ１とＭ１、Ｌ２とＭ２、Ｌ３とＭ３、Ｌ４とＭ４のそれぞれの間をバイパスするバイパスライン１６２と、バイパスラインを開閉する開閉バルブ１６３とが設けられている。これらバイパスライン１６２と開閉バルブ１６３とを備えることで、複数系列のガスタービン排熱回収装置５０１のうち一部の系列を検査や修理するときに開閉バルブ１６３を開放すれば、第一混合配管１６０ａをバイパスすることが可能となっている。なお、開閉バルブ１６３は、通常運転時には閉塞状態とされる。
第二混合配管１６０ｂは、四つのガスタービン排熱回収装置５０１の第一再熱器３１ｉで過熱させた蒸気を合流（混合）させる（Ｎ１～Ｎ４）。なお、図１４におけるＮ１～Ｎ４も、第一混合配管１６０ａのＬ１～Ｌ４と同様に、それぞれ異なるガスタービン排熱回収装置５０１の第一再熱器３１ｉが接続されることを意味する。
第二混合配管１６０ｂは、四つのガスタービン排熱回収装置５０１の第二再熱器３２ｉに、Ｎ１～Ｎ４を合流（混合）させた蒸気を分配する（Ｏ１～Ｏ４）。なお、図１４におけるＯ１～Ｏ４は、それぞれ異なる第一ガスタービン排熱回収装置５０１Ａの第二再熱器３２ｉが接続されることを意味する。
図１４でＮ１～Ｎ４及びＯ１～Ｏ４との文字が付されている配管には、それぞれの内部流路を開閉する開閉バルブ１６４（図１３参照）が設けられている。運転していたガスタービン排熱回収装置５０１が停止した際には、これらの開閉バルブ１６４が閉塞状態とされる。
また、この第五実施形態では、Ｎ１とＯ１、Ｎ２とＯ２、Ｎ３とＯ３、Ｎ４とＯ４のそれぞれの間をバイパスするバイパスライン１６５（図１３参照）と、バイパスライン１６５を開閉する開閉バルブ１６６（図１３参照）とが設けられている。これらバイパスライン１６２と開閉バルブ１６３とを備えることで、例えば、複数系列のガスタービン排熱回収装置５０１のうち一部の系列を検査や修理するときに開放状態にして、第二混合配管１６０ｂをバイパスすることが可能となっている。なお、開閉バルブ１６３は、通常運転時には閉塞状態とされる。
ここで、図１３に示すＥ１，Ｄ１，Ｂ１，Ａ１は、上述した第一実施形態の排熱回収ボイラー２０のＥ１，Ｄ１，Ｂ１，Ａ１と同一箇所に接続されることを意味している。
したがって、第五実施形態によれば、混合配管１６０を備えることで、一部のガスタービン１０が急速起動して出力が急変しても、第二高圧過熱器２８に流入する蒸気や、第二再熱器３２ｉに流入する蒸気の温度が、急変することを抑制できる。そのため、特にガスタービン排熱回収装置５０１の中で高温となる第二高圧過熱器２８や第二再熱器３２ｉの排ガス上流部や、蒸気利用設備５０３の高圧蒸気タービン４１、中圧蒸気タービン４２における温度の変化が緩やかとなり、熱応力を低減できる。
（第五実施形態の変形例）
図１５は、この発明の第五実施形態の変形例における複数のガスタービンの起動タイミングを示すグラフである。図１６は、この発明の第五実施形態の変形例における複数のガスタービンの昇負荷タイミングを示すグラフである。
例えば、図１５、図１６に示すように、上述した第五実施形態のガスタービン排熱回収プラント５００Ｇにおいて、制御装置１５０により四つのガスタービン１０（図１５、図１６中、ガスタービン１からガスタービン４で示す）の起動タイミング及び昇負荷タイミングをずらすようにしてもよい。ここで、昇負荷とは、ガスタービン１０の負荷を上昇させることである。
この第五実施形態の変形例のようにすることで、四つの第一高圧過熱器２７で過熱される蒸気が、それぞれ時間差で温度上昇する。同様に、第一再熱器３１ｉで過熱される蒸気が、それぞれ時間差で温度上昇する。そのため、混合配管１６０で混合されて分配される蒸気の温度が急変動することを抑制できる。
なお、上述した第五実施形態の変形例では、起動タイミングをずらすとともに昇負荷タイミングをずらす場合について説明したが、起動タイミング、昇負荷タイミングの何れか一方だけずらすようにしてもよい。また、この第五実施形態では、四つのガスタービン排熱回収装置５０１を備える場合を一例に説明したが、ガスタービン排熱回収装置５０１は複数であれば四つに限られない。また、この第五実施形態の混合配管１６０の構成は、上述した第一から第四実施形態と適宜組み合わせて用いてもよい。また、図２２、図２３のガスタービン１、ガスタービン２のように、起動の行われている時間、昇負荷の行われている時間の一部が重なっていてもよい。また、図２２、図２３のガスタービン３、ガスタービン４のように、一部のガスタービンの起動タイミング、昇負荷タイミングが一致していてもよい。ただし、図１５、図１６のように全てのガスタービンの起動の行われている時間、昇負荷の行われている時間が全く重ならないように起動、または、昇負荷すると、蒸気の温度が急変動することを最も効果的に抑制することができ、最も大きな熱応力低減、及び、寿命消費低減の効果を得ることができる。
（第六実施形態）
次に、この発明の第六実施形態におけるガスタービン排熱回収プラントを図面に基づき説明する。この第六実施形態のガスタービン排熱回収プラントは、上述した第一実施形態の第一変形例及び第二変形例のガスタービン排熱回収プラントに対して、補助ボイラーを接続したものである。そのため、上述した第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。また、この第六実施形態の説明においては、複数のガスタービン排熱回収装置５０１は全て停止中である場合を一例に説明する。さらに、第六実施形態のガスタービン排熱回収装置５０１は、第一実施形態の第一変形例と同一構成であるため図示を省略する。
図１７は、この発明の第六実施形態におけるガスタービン排熱回収プラントの補助ボイラーの概略構成を示す図である。図１８は、この発明の第六実施形態における蒸気利用設備の図３に相当する図である。
図１７、図１８に示すように、第六実施形態のガスタービン排熱回収プラント５００Ｈは、四つのガスタービン排熱回収装置５０１と、一つの補助ボイラー６００と、一つの蒸気利用設備５０３と、装置間熱媒体供給部５０４Ｈと、を備えている。なお、ガスタービン排熱回収装置５０１と、蒸気利用設備５０３とについては、上述した実施形態と同一構成であるため詳細説明を省略する。また、ガスタービン排熱回収装置５０１は、複数であればよく四つに限られない。
図１７に示すように、補助ボイラー６００は、燃焼室（熱源）６０１と、ボイラー本体６０２と、を備えている。
燃焼室６０１は、燃料を空気と混合させて高温の燃焼ガスを生成する。この燃焼ガスは、ボイラー本体６０２へ供給される。
ボイラー本体６０２は、上述した第一実施形態の排熱回収ボイラー２０に対して、燃焼室６０１で生成した燃焼ガスを用いて蒸気を生成する点を除いて同様の構成である。
ボイラー本体６０２は、低圧節炭器（ECO－LP）２１、低圧蒸発器２２、中圧ポンプ２４、高圧ポンプ２３、第一高圧節炭器（ECO－HP1）２５、中圧節炭器（ECO－IP）３５、中圧蒸発器３６、第一中圧過熱器（SH1－IP）３８、低圧過熱器（SH1－LP）３７、第二高圧節炭器（ECO－HP2）２５ｉ、高圧蒸発器２６、第一高圧過熱器（SH1－HP）２７、第二中圧過熱器（SH-IP2）６３１、第二高圧過熱器（SH2－HP）２８、第三中圧過熱器（SH-IP3）６３２を有している。ここで、補助ボイラー６００のボイラー本体６０２では、上述した排熱回収ボイラー２０の第一再熱器３１ｉと第二再熱器３２ｉとが、それぞれ第二中圧過熱器６３１と第三中圧過熱器６３２とに置き換わっている。第二中圧過熱器６３１及び第三中圧過熱器６３２は、第一中圧過熱器３８で過熱された蒸気を、順次過熱する。
図１８に示すように、装置間熱媒体供給部５０４Ｈは、第一実施形態の装置間熱媒体供給部５０４と同様に、複数のガスタービン排熱回収装置５０１のうち、少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置５０１で過熱された蒸気の一部を、他のガスタービン排熱回収装置５０１に供給可能に構成されている。
装置間熱媒体供給部５０４Ｈは、第一実施形態の装置間熱媒体供給部５０４に加えて、上述した補助ボイラー６００で生成した蒸気を、それぞれ停止中のガスタービン排熱回収装置５０１の排熱回収ボイラー２０や、蒸気利用設備５０３に流入させることが可能となっている。
装置間熱媒体供給部５０４Ｈは、第一供給部７０Ｈと、第二供給部７１Ｈと、第三供給部７２Ｈと、復水戻し部７３と、を備えている。
第一供給部７０Ｈは、第一実施形態の第一供給部７０と同様に、運転中のガスタービン排熱回収装置５０１の第二高圧過熱器２８で過熱された蒸気をそれぞれ高圧蒸気タービン４１へ供給可能になっている。さらに、第一供給部７０Ｈは、運転中のガスタービン排熱回収装置５０１の第二高圧過熱器２８と、停止中のガスタービン排熱回収装置５０１との間で、相互に蒸気を供給可能とされている。
第一供給部７０Ｈは、補助ボイラー６００の第二高圧過熱器２８に配管６０４を介して接続され（図１７、図１８のＣ０参照）、補助ボイラー６００の第二高圧過熱器２８で過熱された蒸気を、四つのガスタービン排熱回収装置５０１の第二高圧過熱器２８（Ｃ１～Ｃ４）及び、高圧蒸気タービン４１へ流入させることが可能とされている。さらに、第一供給部７０Ｈは、補助ボイラー６００の第二高圧過熱器２８と、高圧入口配管７６とを接続する配管６０４にバルブ６０５（図１７参照）を備えている。バルブ６０５は、補助ボイラー６００を駆動しているときに開放状態とされ、それ以外のときは、基本的に閉塞状態とされる。
第二供給部７１Ｈは、第一実施形態の第二供給部７１と同様に、運転中のガスタービン排熱回収装置５０１の第二高圧過熱器２８で過熱された蒸気をそれぞれ中圧蒸気タービン４２へ供給可能になっている。さらに、第二供給部７１Ｈは、運転中のガスタービン排熱回収装置５０１の第二高圧過熱器２８と、停止中のガスタービン排熱回収装置５０１との間で、相互に蒸気を供給可能とされている。ここで、補助ボイラー６００の第三中圧過熱器６３２で過熱された蒸気は、配管６０６を介して、中圧入口配管８９へ流入する。
第二供給部７１Ｈは、補助ボイラー６００の第三中圧過熱器６３２に配管６０６を介して接続され（図１７、図１８のＥ０参照）、補助ボイラー６００の第三中圧過熱器６３２で過熱された蒸気を、四つのガスタービン排熱回収装置５０１の第二再熱器３２ｉ（Ｅ１～Ｅ４）及び、中圧蒸気タービン４２へ流入させることが可能とされている。さらに、第二供給部７１Ｈは、補助ボイラー６００の第三中圧過熱器６３２と、中圧入口配管８９とを接続する配管６０６にバルブ６０７を備えている。バルブ６０７は、補助ボイラー６００を駆動しているときに開放状態とされ、それ以外のときは、基本的に閉塞状態とされる。
第三供給部７２Ｈは、第一実施形態の第三供給部７２と同様に、運転中のガスタービン排熱回収装置５０１の第二高圧過熱器２８で過熱された蒸気をそれぞれ低圧蒸気タービン４３へ供給可能になっている。さらに、第三供給部７２Ｈは、運転中のガスタービン排熱回収装置５０１の低圧過熱器３７と、停止中のガスタービン排熱回収装置５０１との間で、相互に蒸気を供給可能とされている。
また、第三供給部７２Ｈは、補助ボイラー６００の低圧過熱器３７に配管６０８を介して接続され（図１７、図１８のＢ０参照）、補助ボイラー６００の低圧過熱器３７で過熱された蒸気を、四つのガスタービン排熱回収装置の低圧過熱器３７（Ｂ１～Ｂ４）及び、低圧蒸気タービン４３へ流入させることが可能とされている。さらに、第三供給部７２Ｈは、補助ボイラー６００の低圧過熱器３７と、低圧入口配管４７とを接続する配管６０８にバルブ６０９を備えている。バルブ６０９は、補助ボイラー６００を駆動しているときに開放状態とされ、それ以外のときは、基本的に閉塞状態とされる。
ここで、四つのガスタービン排熱回収装置５０１へ供給されたそれぞれの蒸気は、復水戻し部７３により復水器５１へ戻されて凝縮される。そして、補助ボイラー６００を駆動しているとき、復水器５１で凝縮された水は、ガスタービン排熱回収装置５０１の低圧節炭器２１（Ａ１～Ａ４）ではなく、補助ボイラー６００の低圧節炭器２１（Ａ０）に戻される。
したがって、上述した第六実施形態によれば、例えば、全てのガスタービン１０が停止した場合や、全てのガスタービン１０の負荷が低く、全ての排熱回収ボイラー２０で十分な温度の蒸気が得られない場合であっても、補助ボイラー６００によってガスタービン排熱回収装置５０１を予熱することができる。
なお、第六実施形態では、補助ボイラー６００から蒸気を供給する場合について説明したが、補助ボイラー６００で加熱された高温の水を、第四実施形態と同様に、排熱回収ボイラー２０の蒸発器（高圧蒸発器２６、中圧蒸発器３６、低圧蒸発器２２）の下部へ供給してこれら蒸発器のドラムを予熱するようにしてもよい。
（第七実施形態）
次に、この発明の第七実施形態を図面に基づき説明する。この第七実施形態は、上述した第一実施形態の第一変形例及び第二変形例の構成において、全てのガスタービン排熱回収装置５０１を運転する点で異なる。そのため、第一実施形態の第一変形例及び第二変形例と同一部分に同一符号を付して説明し、重複説明を省略する。また、第五実施形態の変形例における図１５、図１６、図２２、図２３を援用して説明する。
図１９は、この発明の第七実施形態における蒸気利用設備の図４、図５に相当する図である。
この第七実施形態におけるガスタービン排熱回収プラント５００Ｉは、上述した第一実施形態の第一、第二変形例と同様に、四つのガスタービン排熱回収装置５０１（図示せず）と、蒸気利用設備５０３と、装置間熱媒体供給部（蒸気合流配管）５０４と、をそれぞれ備えている。図１９に示すように、蒸気利用設備５０４Ｉには、第一供給部７０から第三供給部７２を介して、四つのガスタービン排熱回収装置５０１の蒸気がそれぞれ供給される。この第七実施形態における装置間熱媒体供給部５０４は、複数のガスタービン排熱回収装置５０１でそれぞれ生成した蒸気を合流させた後に蒸気利用設備５０３へ導く。
ここで、上述した第一実施形態の第一変形例及び第二変形例と同様に、図１９中、Ｃ１からＣ４は、それぞれ異なるガスタービン排熱回収装置５０１の第二高圧過熱器２８に接続されていることを意味し、Ｄ１からＤ４は、それぞれ異なるガスタービン排熱回収装置５０１の第一再熱器３１ｉに接続されていることを意味する。同様に、Ｅ１からＥ２は、それぞれ異なるガスタービン排熱回収装置５０１の第二再熱器３２ｉに接続されていることを意味し、Ｂ１からＢ４は、それぞれ異なるガスタービン排熱回収装置５０１の低圧過熱器３７に接続されていることを意味する。また、Ａ１からＡ４は、それぞれ異なるガスタービン排熱回収装置５０１の低圧節炭器２１に接続されていることを意味する。
この第七実施形態におけるガスタービン排熱回収プラント５００Ｉは、制御装置１５０を備えている。制御装置１５０は、図１５、図１６に示すように、四つのガスタービン１０の起動タイミング及び四つのガスタービン１０の昇負荷タイミングをずらす。
したがって、第七実施形態によれば、複数のガスタービン１０の起動するタイミングが重ならないので、高圧蒸気タービン４１に流入する蒸気、中圧蒸気タービン４２に流入する蒸気、及び低圧蒸気タービン４３に流入する蒸気のそれぞれの温度変化を緩やかにすることができる。その結果、高圧蒸気タービン４１、中圧蒸気タービン４２及び低圧蒸気タービン４３への熱応力の低減により寿命消費率を低減し、蒸気利用設備５０３を長寿命化することができる。
なお、上述した第七実施形態では、ガスタービン１０の起動タイミングをずらすとともに昇負荷タイミングをずらす場合について説明したが、起動タイミング、昇負荷タイミングの何れか一方だけずらすようにしてもよい。また、図２２、図２３のガスタービン１、ガスタービン２のように、起動の行われている時間、昇負荷の行われている時間の一部が重なっていてもよい。また、図２２、図２３のガスタービン３、ガスタービン４のように、一部のガスタービンの起動タイミング、昇負荷タイミングが一致していてもよい。ただし、図１５、図１６のように全てのガスタービンの起動の行われている時間、昇負荷の行われている時間が全く重ならないように起動、または、昇負荷すると、蒸気の温度が急変動することを最も効果的に抑制することができ、最も大きな熱応力低減、及び、寿命消費低減の効果を得ることができる。
また、この第七実施形態では、四つのガスタービン排熱回収装置５０１を備える場合を一例に説明したが、ガスタービン排熱回収装置５０１は複数であれば四つに限られない。また、全てのガスタービン排熱回収装置５０１が運転中の場合について説明したが、少なくとも二つのガスタービン排熱回収装置５０１が運転中であればこの第七実施形態の構成を適用できる。さらに、この第七実施形態は、上述した各実施形態及び各変形例と適宜組み合わせて用いてもよい。
（第八実施形態）
次に、この発明の第八実施形態を図面に基づき説明する。この第八実施形態は、上述した第七実施形態と蒸気利用設備が複数設置されている点で異なる。そのため、第七実施形態と同一部分に同一符号を付して説明し、重複説明を省略する。
図２１は、この発明の第七実施形態における蒸気利用設備の概略構成、及びガスタービン排熱回収プラントと蒸気利用設備との間の蒸気の流れを示す図である。
図２１に示すように、この第八実施形態のガスタービン排熱回収プラント５００Ｊは、上述した第七実施形態と同様に、四つのガスタービン排熱回収装置５０１（図示せず）を備えている。さらにこの第八実施形態のガスタービン排熱回収プラント５００Ｊは、四つの蒸気利用設備５０３（以下、必要に応じて第一蒸気利用設備５０３Ａから第四蒸気利用設備５０３Ｄと称する）を備えている。
また、第八実施形態のガスタービン排熱回収プラント５００Ｊは、複数のガスタービン排熱回収装置５０１でそれぞれ生成した蒸気を合流させた後に、複数の蒸気利用設備５０３へ分配して導く装置間熱媒体供給部（蒸気合流配管）５０４を備えている。
第八実施形態における装置間熱媒体供給部５０４は、第一供給部７０Ｊから第三供給部７２Ｊを介して、四つのガスタービン排熱回収装置５０１で生成した蒸気を合流させた後に、四つの蒸気利用設備５０３へ分配して導く。
ここで、図２１中、Ｃ１からＣ４は、それぞれ異なるガスタービン排熱回収装置５０１の第二高圧過熱器２８に接続されていることを意味し、Ｄ１からＤ４は、それぞれ異なるガスタービン排熱回収装置５０１の第一再熱器３１ｉに接続されていることを意味する。同様に、Ｅ１からＥ２は、それぞれ異なるガスタービン排熱回収装置５０１の第二再熱器３２ｉに接続されていることを意味し、Ｂ１からＢ４は、それぞれ異なるガスタービン排熱回収装置５０１の低圧過熱器３７に接続されていることを意味する。
さらに、図２１中、Ｃ１’からＣ４’は、それぞれ異なる蒸気利用設備５０３の高圧蒸気タービン４１の入口に接続されていることを意味し、Ｄ１’からＤ４’は、それぞれ異なる蒸気利用設備５０３の高圧蒸気タービン４１の出口に接続されていることを意味する。同様に、Ｅ１’からＥ２’は、それぞれ異なる蒸気利用設備５０３の中圧蒸気タービン４２の入口に接続されていることを意味し、Ｂ１’からＢ４’は、それぞれ異なる蒸気利用設備５０３の中圧蒸気タービン４２の出口に接続されていることを意味する。
したがって、第八実施形態によれば、四つのガスタービン排熱回収装置５０１でそれぞれ生成した蒸気を合流させた後に、四つの蒸気利用設備５０３に分配することができる。そのため、それぞれ異なる蒸気利用設備５０３に供給される蒸気の温度の急変を効果的に抑制することができる。その結果、蒸気利用設備５０３における熱応力を低減して、寿命消費を低減することができる。
なお、上述した第八実施形態では、蒸気利用設備５０３へ蒸気を分配する配管や、蒸気利用設備５０３から排出された蒸気を回収する配管等に、蒸気流路を開閉するバルブを設けてもよい。このようにすることで、複数の蒸気利用設備５０３を個別に停止させることが可能になるため、点検や、修理等を容易に行うことが可能となる。
また、第八実施形態では、複数の蒸気利用設備５０３にそれぞれ発電機６１を設ける場合を例示した。しかし、この構成に限られず、例えば、複数の蒸気利用設備５０３のそれぞれのタービン軸を、ガスタービン排熱回収装置５０１のガスタービン１０のガスタービンローター１５に連結してもよい。
また、第八実施形態では、四つのガスタービン排熱回収装置５０１と、四つの蒸気利用設備５０３とを備える場合を一例に説明した。しかし、ガスタービン排熱回収装置５０１や、蒸気利用設備５０３は複数であれば四つに限られない。さらに、ガスタービン排熱回収装置５０１の数と、蒸気利用設備５０３の数とが一致している場合を例示したが、ガスタービン排熱回収装置５０１の数と、蒸気利用設備５０３の数とは、異なっていてもよい。また、全てのガスタービン排熱回収装置５０１が運転中の場合について説明したが、少なくとも二つのガスタービン排熱回収装置５０１が運転中であればこの第八実施形態の構成を適用できる。さらに、この第八実施形態は、上述した各実施形態及び各変形例と適宜組み合わせて用いてもよい。
さらに、第八実施形態においても上述した第七実施形態（図１５、図１６、図２２、図２３）と同様に、ガスタービン１０の起動タイミングと、昇負荷タイミングとの少なくとも一方をずらすようにしてもよい。このようにすることで、第七実施形態と同様に、蒸気温度の急変を抑制し、熱応力を低減、寿命消費を低減することができる。そして、この第八実施形態でも第七実施形態と同様に、図２２、図２３のガスタービン１、ガスタービン２のように、起動の行われている時間、昇負荷の行われている時間の一部が重なっていてもよい。また、図２２、図２３のガスタービン３、ガスタービン４のように、一部のガスタービンの起動タイミング、昇負荷タイミングが一致していてもよい。ただし、図１５、図１６のように全てのガスタービンの起動の行われている時間、昇負荷の行われている時間が全く重ならないように起動、または、昇負荷すると、蒸気の温度が急変動することを最も効果的に抑制することができ、最も大きな熱応力低減、及び、寿命消費低減の効果を得ることができる。
（その他変形例）
この発明は上述した各実施形態や各変形例の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で上述した各実施形態や各変形例に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
図２０は、この発明の実施形態のその他の変形例における蒸発器を示す図である。
例えば、上述した各実施形態や各変形例では、蒸発器に自然循環ボイラーを用いる場合を一例に説明した。しかし、例えば、図２０に示す高圧蒸発器７２６のように、貫流ボイラーを適用してもよい。中圧蒸発器３６及び低圧蒸発器２２も同様に、貫流ボイラーを適用してもよい。
また、排熱回収ボイラー２０や蒸気利用設備５０３は、各実施形態や各変形例で例示した構成に限られない。排熱回収ボイラー２０は、ガスタービン１０の排ガスの排熱を利用して蒸気を生成できる構成であれば、如何なる構成であってもよい。同様に、蒸気利用設備５０３は、排熱回収ボイラー２０で生成した蒸気を利用して駆動する構成であれば、如何なる構成であってもよい。
１０，１０Ｂ ガスタービン
１２ 空気圧縮機
１３ 燃焼器
１４ タービン
１５ ガスタービンローター
２０ 排熱回収ボイラー
２１ 低圧節炭器
２２ 低圧蒸発器
２３ 高圧ポンプ
２４ 中圧ポンプ
２５ 第一高圧節炭器
２５ｉ 第二高圧節炭器
２６ 高圧蒸発器
２７ 第一高圧過熱器
２８ 第二高圧過熱器
３１ｉ 第一再熱器
３２ｉ 第二再熱器
３５ 中圧節炭器
３６ 中圧蒸発器
３７ 低圧過熱器
３８ 中圧過熱器、第一中圧過熱器
３９ 煙突
４１ 高圧蒸気タービン
４２ 中圧蒸気タービン
４３ 低圧蒸気タービン
４５，４５ａ，４５ｂ 第一低圧配管
４６，４６ａ，４６ｂ 第二低圧配管
４７ 低圧入口配管
４８ バルブ
４９ バルブ
５０ バルブ
５１ 復水器
５３ 給水ポンプ
５５ 配管
５６ バルブ
５７ 配管
５８ バルブ
６１ 発電機
６２ 配管
６２ 分岐配管
６３ バルブ
６４ バルブ
６５ 配管
６７ 第一減温器
６８ 第二減温器
７０，７０Ｄ，７０Ｅ，７０Ｆ，７０Ｈ，７０Ｊ 第一供給部
７１，７１Ｄ，７１Ｅ，７１Ｆ，７１Ｈ，７１Ｊ 第二供給部
７２，７２Ｄ，７２Ｅ，７２Ｆ，７２Ｈ，７２Ｊ 第三供給部
７３，７３Ｄ，７３Ｆ 復水戻し部
７４，７４ａ，７４ｂ 第一高圧配管
７５，７５ａ，７５ｂ 第二高圧配管
７６ 高圧入口配管
７７ バルブ
７８ バルブ
７９ 出口配管
８０ 配管
８１ 配管
８２ バルブ
８３ バルブ
８４ 配管
８５ 配管
８７，８７ａ，８７ｂ 第一中圧配管
８８，８８ａ，８８ｂ 第二中圧配管
８９ 中圧入口配管
９０ バルブ
９１ バルブ
９２ 配管
９３ バルブ
９４ 配管
９５ バルブ
９６ 配管
９７ バルブ
１０１ 配管
１０２ 配管
１０３ 配管
１０４ 配管
１０５ 配管
１０６ 配管
１０７ バルブ
１０８ バルブ
１０９ バルブ
１１０ バルブ
１１１ バルブ
１１２ バルブ
１１５ 配管
１１６ バルブ
１２０ 配管
１２１ 配管
１２２ バルブ
１２３ バルブ
１２４ バルブ
１２５ バルブ
１２６ 配管
１２７ 配管
１２８ａ バイパス配管
１２８ｂ バイパス配管
１２９ バルブ
１３０ バルブ
１３１ バルブ
１３２ バルブ
１３３ 配管
１３４ 配管
１３５ バルブ
１３６ バルブ
１５０ 制御装置
１６０ 混合配管
１６０ａ 第一混合配管
１６０ｂ 第二混合配管
１６１ 開閉バルブ
１６２ バイパスライン
１６３ 開閉バルブ
１６４ 開閉バルブ
１６５ バイパスライン
１６６ 開閉バルブ
５００Ａ～５００Ｉ ガスタービン排熱回収プラント
５０１ ガスタービン排熱回収装置
５０１Ａ 第一ガスタービン排熱回収装置
５０１Ｂ 第二ガスタービン排熱回収装置
５０４，５０４Ｂ，５０４Ｄ，５０４Ｅ，５０４Ｆ，５０４Ｈ 装置間熱媒体供給部
６００ 補助ボイラー
６０１ 燃焼室
６０２ ボイラー本体
６０４ 配管
６０５ バルブ
６０６ 配管
６０７ バルブ
６０８ 配管
６０９ バルブ
６３１ 第二中圧過熱器
６３２ 第三中圧過熱器
７２６ 高圧蒸発器

Claims (22)

  1. ガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を回収して蒸気を生成する排熱回収ボイラーと、を有する複数のガスタービン排熱回収装置と、
    前記排熱回収ボイラーにより生成された蒸気を利用する蒸気利用設備と、
    少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置で加熱された水の一部又は生成された蒸気の一部を、他のガスタービン排熱回収装置と、前記蒸気利用設備とのうち、少なくとも一つに供給可能な装置間熱媒体供給部と、
    を備え、
    前記装置間熱媒体供給部は、
    運転中の前記ガスタービン排熱回収装置で加熱された水又は生成された蒸気を、停止中の前記ガスタービン排熱回収装置の排熱回収ボイラーに供給するガスタービン排熱回収プラント。
  2. 前記装置間熱媒体供給部は、
    少なくとも一つの前記ガスタービン排熱回収装置で加熱された前記水の一部又は、少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置で生成された前記蒸気の一部を、他の前記ガスタービン排熱回収装置の排熱回収ボイラーに供給する
    請求項１に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  3. 前記ガスタービン排熱回収装置は、
    前記蒸気により駆動する蒸気利用設備と、
    前記蒸気利用設備で使用後の蒸気を再熱する再熱器と、
    を備え、
    前記装置間熱媒体供給部は、
    前記再熱器で再熱された前記蒸気利用設備で使用後の蒸気を、他の前記ガスタービン排熱回収装置の再熱器へ供給する請求項１又は２に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  4. 前記装置間熱媒体供給部は、運転中の前記ガスタービン排熱回収装置で生成された蒸気を、停止中の前記ガスタービン排熱回収装置の前記排熱回収ボイラーの過熱器、または、再熱器を経由して、前記停止中の前記ガスタービン排熱回収装置の前記排熱回収ボイラーの蒸発器に供給する請求項１から３のいずれか一項に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  5. 前記ガスタービン排熱回収装置の前記排熱回収ボイラーは、内部を流れる蒸気の温度を検出する温度センサーを備え、停止中の前記ガスタービン排熱回収装置の前記排熱回収ボイラーの前記温度センサーで検出された蒸気温度に基づいて、当該部の蒸気の過熱度を０よりも大きく、かつ、一定の範囲に制御する制御装置を備える請求項１から４の何れか一項に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  6. 前記温度センサーは過熱器と蒸発器の間に設けられることを特徴とする請求項５に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  7. 前記ガスタービン排熱回収装置は蒸気流量を調整するバルブと、減温器との内、少なくとも一方を備え、前記制御装置は停止中の前記ガスタービン排熱回収装置の前記排熱回収ボイラーの前記温度センサーで検出された蒸気温度に基づいて、前記バルブと、前記減温器との内、少なくとも一方を操作する請求項５又は６に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  8. 前記装置間熱媒体供給部は、
    前記排熱回収ボイラーの有する蒸発器で加熱された水と、蒸発させた蒸気との少なくとも一方を、他のガスタービン排熱回収装置の蒸発器へ供給する請求項１から７の何れか一項に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  9. 前記ガスタービンの排ガスとは別の熱源を有する補助ボイラーを備え、
    前記装置間熱媒体供給部は、
    前記補助ボイラーで加熱された前記水又は、前記補助ボイラーで生成された前記蒸気を、他の前記ガスタービン排熱回収装置に供給する請求項１から８の何れか一項に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  10. ガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を回収して蒸気を生成する排熱回収ボイラーと、を有する複数のガスタービン排熱回収装置と、
    前記排熱回収ボイラーにより生成された蒸気を利用する蒸気利用設備と、
    少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置で加熱された水の一部又は生成された蒸気の一部を、他のガスタービン排熱回収装置と、前記蒸気利用設備とのうち、少なくとも一つに供給可能な装置間熱媒体供給部と、
    を備え、
    前記装置間熱媒体供給部は、
    前記排熱回収ボイラーの有する蒸発器で加熱された水と、蒸発させた蒸気との少なくとも一方を、他のガスタービン排熱回収装置の蒸発器へ供給するガスタービン排熱回収プラント。
  11. 前記装置間熱媒体供給部は、
    前記排熱回収ボイラーの有する複数の蒸発器のうち、最も圧力の高い蒸発器で加熱した水と、蒸発させた蒸気との少なくとも一方を、他の前記ガスタービン排熱回収装置の最も圧力の高い蒸発器へ供給する請求項１０に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  12. 前記ガスタービン排熱回収装置の前記排熱回収ボイラーは、内部を流れる蒸気の温度を検出する温度センサーを備え、停止中の前記ガスタービン排熱回収装置の前記排熱回収ボイラーの前記温度センサーで検出された蒸気温度に基づいて、当該部の蒸気の過熱度を０よりも大きく、かつ、一定の範囲に制御する制御装置を備える請求項１０又は１１に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  13. 前記温度センサーは過熱器と蒸発器の間に設けられることを特徴とする請求項１２に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  14. 前記ガスタービンの排ガスとは別の熱源を有する補助ボイラーを備え、
    前記装置間熱媒体供給部は、
    前記補助ボイラーで加熱された前記水又は、前記補助ボイラーで生成された前記蒸気を、他の前記ガスタービン排熱回収装置に供給する請求項１０から１３の何れか一項に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  15. ガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を回収して蒸気を生成する排熱回収ボイラーと、を有する複数のガスタービン排熱回収装置と、
    前記排熱回収ボイラーにより生成された蒸気を利用する蒸気利用設備と、
    少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置で加熱された水の一部又は生成された蒸気の一部を、他のガスタービン排熱回収装置と、前記蒸気利用設備とのうち、少なくとも一つに供給可能な装置間熱媒体供給部と、
    を備え、
    前記装置間熱媒体供給部は、
    前記複数のガスタービン排熱回収装置の蒸気系統の途中に接続されて、前記複数のガスタービン排熱回収装置の蒸気同士を混合して、各ガスタービン排熱回収装置へ再分配する混合配管を備えるガスタービン排熱回収プラント。
  16. 前記複数のガスタービン排熱回収装置を制御する制御装置を備え、
    前記制御装置は、
    各ガスタービンの負荷上昇のタイミングが異なるように、複数の前記ガスタービンの負荷を、間隔をあけて上昇させる請求項１２に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  17. 前記負荷上昇は、各ガスタービンの起動であって、前記制御装置は、複数の前記ガスタービンを、間隔をあけて起動させる請求項１６に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  18. 前記ガスタービンの排ガスとは別の熱源を有する補助ボイラーを備え、
    前記装置間熱媒体供給部は、
    前記補助ボイラーで加熱された前記水又は、前記補助ボイラーで生成された前記蒸気を、他の前記ガスタービン排熱回収装置に供給する請求項１５から１７の何れか一項に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  19. ガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を回収して蒸気を生成する排熱回収ボイラーと、を有する複数のガスタービン排熱回収装置と、
    前記排熱回収ボイラーにより生成された蒸気を利用する蒸気利用設備と、
    少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置で加熱された水の一部又は生成された蒸気の一部を、他のガスタービン排熱回収装置と、前記蒸気利用設備とのうち、少なくとも一つに供給可能な装置間熱媒体供給部と、
    を備え、
    前記ガスタービンの排ガスとは別の熱源を有する補助ボイラーを備え、
    前記装置間熱媒体供給部は、
    前記補助ボイラーで加熱された前記水又は、前記補助ボイラーで生成された前記蒸気を、他の前記ガスタービン排熱回収装置に供給するガスタービン排熱回収プラント。
  20. ガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を回収して蒸気を生成する排熱回収ボイラーと、を有する複数のガスタービン排熱回収装置と、
    前記排熱回収ボイラーにより生成された蒸気を利用する蒸気利用設備と、
    少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置で加熱された水の一部又は生成された蒸気の一部を、他のガスタービン排熱回収装置と、前記蒸気利用設備とのうち、少なくとも一つに供給可能な装置間熱媒体供給部と、
    を備え、
    前記複数のガスタービン排熱回収装置でそれぞれ生成した前記蒸気を合流させた後に、ひとつ、又は、複数の前記蒸気利用設備へ導く蒸気合流配管と、
    前記複数のガスタービン排熱回収装置を制御する制御装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、
    複数の前記ガスタービンの負荷上昇のタイミングが異なるように、複数の前記ガスタービンの負荷を、間隔をあけて上昇させるガスタービン排熱回収プラント。
  21. 前記負荷上昇は、各ガスタービンの起動であって、前記制御装置は、複数の前記ガスタービンを、間隔をあけて起動させる請求項２０に記載のガスタービン排熱回収プラント。
  22. ガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を回収して蒸気を生成する排熱回収ボイラーと、を有する複数のガスタービン排熱回収装置と、
    前記排熱回収ボイラーにより生成された蒸気を利用する蒸気利用設備と、
    少なくとも一つのガスタービン排熱回収装置で加熱された水の一部又は生成された蒸気の一部を、他のガスタービン排熱回収装置と、前記蒸気利用設備とのうち、少なくとも一つに供給可能な装置間熱媒体供給部と、
    を備え、
    前記複数のガスタービン排熱回収装置でそれぞれ生成した前記蒸気を合流させた後に、複数の前記蒸気利用設備へ分配して導く蒸気合流配管を備えるガスタービン排熱回収プラント。
JP2019041599A 2019-03-07 2019-03-07 ガスタービン排熱回収プラント Active JP7190373B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019041599A JP7190373B2 (ja) 2019-03-07 2019-03-07 ガスタービン排熱回収プラント
CN202010075980.7A CN111663973B (zh) 2019-03-07 2020-01-22 燃气轮机废热回收设备
US16/775,559 US11661867B2 (en) 2019-03-07 2020-01-29 Gas turbine exhaust heat recovery plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019041599A JP7190373B2 (ja) 2019-03-07 2019-03-07 ガスタービン排熱回収プラント

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020143634A JP2020143634A (ja) 2020-09-10
JP7190373B2 true JP7190373B2 (ja) 2022-12-15

Family

ID=72334919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019041599A Active JP7190373B2 (ja) 2019-03-07 2019-03-07 ガスタービン排熱回収プラント

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11661867B2 (ja)
JP (1) JP7190373B2 (ja)
CN (1) CN111663973B (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080000237A1 (en) 2006-06-29 2008-01-03 Briesch Michael S Combined cycle power generation

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5135835A (ja) * 1974-09-24 1976-03-26 Hitachi Ltd Gasuujokifukugosaikurupuranto no seigyohoho
US4437313A (en) * 1981-11-09 1984-03-20 General Electric Company HRSG Damper control
JPS58222730A (ja) * 1982-06-18 1983-12-24 株式会社東芝 発電プラントの運転装置
JP2602951B2 (ja) 1989-05-26 1997-04-23 株式会社東芝 コンバインドサイクルプラントの起動方法
JPH04272409A (ja) 1991-02-27 1992-09-29 Toshiba Corp １軸形コンバインドサイクル発電プラントの冷機起動方法
JPH06264763A (ja) * 1993-03-11 1994-09-20 Hitachi Ltd コンバインドプラントシステム
JPH08189308A (ja) 1995-01-10 1996-07-23 Toshiba Corp 一軸型コンバインドサイクル発電プラント
DE19535228C2 (de) * 1995-09-22 2003-05-08 Alstom Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage
JP3890104B2 (ja) * 1997-01-31 2007-03-07 株式会社東芝 コンバインドサイクル発電プラントおよびその冷却用蒸気供給方法
JP3913328B2 (ja) * 1997-08-26 2007-05-09 株式会社東芝 コンバインドサイクル発電プラントの運転方法およびコンバインドサイクル発電プラント
JP2004027886A (ja) 2002-06-24 2004-01-29 Toshiba Corp 多軸型コンバインドサイクルプラントの起動方法
US20100180567A1 (en) * 2009-01-16 2010-07-22 General Electric Company Combined Power Augmentation System and Method
US8276382B2 (en) * 2009-03-17 2012-10-02 General Electric Company Systems and methods for pre-warming a heat recovery steam generator and associated steam lines
US8984892B2 (en) * 2009-03-31 2015-03-24 General Electric Company Combined cycle power plant including a heat recovery steam generator
US20100305768A1 (en) * 2009-06-01 2010-12-02 General Electric Company Control for improved thermal performance of a steam turbine at partial load
US20110036096A1 (en) * 2009-08-13 2011-02-17 General Electric Company Integrated gasification combined cycle (igcc) power plant steam recovery system
US20120317973A1 (en) * 2011-06-14 2012-12-20 General Electric Company Asymmetrical Combined Cycle Power Plant
US8893507B2 (en) * 2011-11-04 2014-11-25 General Electric Company Method for controlling gas turbine rotor temperature during periods of extended downtime
US9739478B2 (en) * 2013-02-05 2017-08-22 General Electric Company System and method for heat recovery steam generators
WO2015082364A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-11 Alstom Technology Ltd Combined cycle system
WO2016103382A1 (ja) * 2014-12-25 2016-06-30 三菱重工コンプレッサ株式会社 コンバインドサイクルプラント
JP7143107B2 (ja) * 2018-04-13 2022-09-28 三菱重工業株式会社 複合発電プラント

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080000237A1 (en) 2006-06-29 2008-01-03 Briesch Michael S Combined cycle power generation

Also Published As

Publication number Publication date
US20200284169A1 (en) 2020-09-10
CN111663973A (zh) 2020-09-15
US11661867B2 (en) 2023-05-30
CN111663973B (zh) 2023-02-21
JP2020143634A (ja) 2020-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101403322B (zh) 超临界蒸汽联合循环和方法
AU2003231676B2 (en) Combined cycle plant
US9074494B2 (en) System and apparatus for controlling temperature in a heat recovery steam generator
KR101594323B1 (ko) 통합형 연료 가스 예열을 갖는 발전소
US11761622B2 (en) System and methods for integration of concentrated solar steam generators to Rankine cycle power plants
JP2010090894A (ja) 給水ポンプサイズを縮小するために燃料ガス加熱器の排水を使用する蒸気温度調節用装置
EP2698507B1 (en) System and method for temperature control of reheated steam
US10900418B2 (en) Fuel preheating system for a combustion turbine engine
WO2015082364A1 (en) Combined cycle system
US10914202B2 (en) Combined cycle power plant and method for operating such a combined cycle power plant
WO2016125300A1 (ja) 蒸気タービンプラント、これを備えているコンバインドサイクルプラント、及び蒸気タービンプラントの運転方法
JP7190373B2 (ja) ガスタービン排熱回収プラント
WO2016047400A1 (ja) ボイラ、コンバインドサイクルプラント並びにボイラの蒸気冷却方法
JP4898722B2 (ja) 石炭ガス化複合発電設備
JP4718333B2 (ja) 貫流式排熱回収ボイラ
JP4842071B2 (ja) 貫流式排熱回収ボイラの運転方法、ならびに発電設備の運転方法
WO2024038724A1 (ja) コンバインドサイクル発電設備
JP6101604B2 (ja) 蒸気タービンプラント、これを備えているコンバインドサイクルプラント、及び蒸気タービンプラントの運転方法
US20240218813A1 (en) Improved thermal power plant
CA3055360A1 (en) Systems and methods for integration of concentrated solar steam generators to rankine cycle power plants

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211206

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220928

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221004

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221107

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7190373

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150